强化城市韧性：基于CIM的城市内涝监测预警

1 深耕应用

精益研发城市防涝

国地科技与华南理工大学合作，运用物联网、大数据、水力模型、云计算、地理信息、系统集成等技术，研发出了一套城市内涝灾害风险推演平台。

该平台整合自身技术优势和行业实际问题，逐步形成了集“事件模拟、趋势推演、智能决策”于一体，主要通过对气象、水文信息的预报和监测，基于排水管网、河道、泵闸堰等水工构筑物构建城市智慧排水在线监测及预警预报体系，并采用地图可视化管理的方式整合排水管网及设施资源，利用智慧化手段提高城市排水设施养护管理水平和防汛应急响应速度，全面提升城市排水信息化水平和资源管理、运维养护、应急处置的能力，通过传感数据监测为涝情应急决策提供数据支持。

事件模拟——提供数字孪生CIM底座，集成城市内涝灾害推演过程所需的要素和变量，如地形地势、建筑高程、天气系统、土壤植被、管道分布、经济和人口等，由于该平台数据运算的复杂性和全面性，对CIM基础平台提出了更高的数据集成标准。

趋势推演——区别于传统的预警监测模式，该平台通过紧密结合推演要素进行基于数学模型的演算（即WCA2D耦合SWMM模型），由于数据量庞大且时空离散，往往需要结合高性能计算中的并行计算和分布式计算，根据推演模型和高性能计算平台得出相应的物理受灾范围。

智能决策——结合物理受灾范围和人口、行业、经济等社会数据自动计算出城市每一寸微小网格对应的内涝灾害推演情况和风险等级，为决策者在分配灾害应对的人力、设备等资源要素时提供科学的辅助依据。同时，该平台支持 “设计-验证-反馈-再设计”灾害整治闭环，通过反复推导验证不同内涝灾害整治方案的预期效果，辅助城市决策者以最小的经济成本与环境成本作出更为科学、合理的决策，提升城市内涝治理水平。

2 城市内涝灾害风险推演平台

主要功能

1、内涝分析功能模块：能够快速推演得出相应降雨量下的内涝区域、溢流节点、动态淹没过程，结合推演结果与人口、行业、经济等社会数据，快速生成社会灾害风险等级图，直观展示受灾各区域的社会影响程度和应急优先级别，为分配人力，设备等资源要素时提供科学的依据。

2、预报功能模块：预报功能模块通过结合实时天气预测模块能够进行日常推演和实时水位监测，对突破重大风险警示阈值情况，能够实现从指挥中心到领导终端的实时自动汇报；对于高风险区域，能够提前通过移动端进行应急发布，对危险区域内的路面汽车、商铺、底层住宅发出紧急避险提示，这极大程度提升了灾情避险的特异性和准确性，更提高了人群采取避险措施的依从性。

3、管网治理功能模块：管网治理功能模块集成了“管网设计+方案推演”的独特模式，当形成了一个管网设计方案时，通过输入各种降雨量进行推演，能得出每一条管网在改变后，在相应降雨量下的溢流节点和内涝区域，为城市内涝中的重要因素管网整治提供“设计-验证-反馈-决策”的闭环，在不断的反复迭代过程中提升城市治理能力。该模式也广泛应用于宏观经济、各种地灾、行业社会等城市规划领域。

4、应急指挥调度功能模块：结合了CIM基础平台，能够全局、立体、实时地呈现智能化终端设备、建筑结构、地形植被、监控视频、应急车辆、医疗中心、人口车流、泵站标尺、河道水位、物资库存等数据信息，辅助决策者合理制定防汛调度、应急抢险等相应决策。此外，可以通过平台的实时语音通信、任务调度、记录回看、库存管理等场景功能，提升应急指挥能力。

5、数据处理功能模块：该平台是结合城市尺度的数据（管网数据、地形高程、降雨量等）通过高性能运行和分布式计算技术驱动水动力模型，精确演算出预测结果。

3 结 语

城市内涝作为城市病，涉及气候、历史、规划、管理等多方面原因，因此建议城市内涝防治应由专职管理部分协调各个方面进行高效管理，加强城市防涝意识，完善基础设施管理及监测监控，积极推动基于CIM的城市内涝管理平台建立，促进新技术，新理念的研究与开发，适时推进防洪保险，才能有效地管理城市雨洪,控制城市洪涝。

未来，国地科技将充分发挥自主可控技术研发核心优势，基于CIM基础平台融合人工智能、大数据等信息技术，打造多场景智慧应用，为抗洪、防洪相关部门提供更为科学、快速的服务，助力新型智慧城市建设。

相关阅读：

• CIM应用与实践⑩︱济南高新区城市管理智慧化平台项目通过验收
  

• CIM应用与实践⑨︱未来景区智能服务山东省工程研究中心获认定
  

• CIM应用与实践⑧︱CIM智慧应急平台：监测预警有能力，抢险救援讲效率

• CIM应用与实践⑦︱CIM城市运管服平台︱一网统管，让治理更具智慧

• CIM应用与实践⑥︱CIM支撑城市设计全过程管理，助力城市规划与治理

• CIM应用与实践⑤︱CIM+历史文化保护：让城市留住记忆，让人们记住乡愁

• CIM应用与实践④︱基于CIM的智慧社区建设，推动社区“治理”变“智理”

• CIM应用与实践③︱从信息底座到数智融合，数字技术赋能社会治理

• CIM应用与实践②︱从雄安新区到苏州古城，城市信息模型CIM的探索

• CIM应用与实践①︱城市韧性：利用CIM技术构建城市洪涝监测预警体系