本发明专利技术涉及一种基于UE技术的水库防洪系统，包括：数据底板，用于收集并提供原始数据；水利专业模型平台，用于建立具有水库调度计算功能的梯级水库调度模型；基于UE的数字孪生场景，用于进行数字高程模型DEM建设还原流域场景；梯级水库防洪四预模块，具体包括：洪水预报模块；风险预警模块；仿真预演模块；应急预案模块。本发明专利技术，基于可视化模拟仿真引擎，集成耦合多维多时空尺度高保真数学模型，支撑水利业务全要素“四预”模拟仿真，构建梯级水库防洪四预系统，实现风险提前发现、预警提前发布、方案提前制定、措施提前实施。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及梯级水库防洪调度，具体说是一种基于ue技术的水库防洪系统。尤指基于ue技术的梯级水库防洪调度系统。
技术介绍
1、现有的梯级水库防洪调度以洪水风险管理为核心，面向实时防洪调度需求，可根据不同风险场景量化风险损失，为水库防洪形势分析、调度方案制定、人员避险转移等提供技术支撑。
2、梯级水库防洪的核心功能为四预功能，所述四预是指预报、预警、预演和预案。其中：
3、预报是指对河道水位、流量、水量、地下水位、墒情、泥沙、冰情、水质、台风暴潮、淹没影响、位移形变等水安全要素进行预测预报；
4、预警是指将预警信息直达水利工作一线和受影响区域的社会公众，安排部署工程巡查、工程调度、人员转移等工作；
5、预演是指合理确定水利业务应用的调度目标、预演节点、边界条件等，对典型历史事件场景下的水利工程调度进行精准复演，确保所构建的模型系统准确，对设计、规划或未来预报场景下的水利工程运用进行模拟仿真，及时发现问题，科学制定和优化调度方案；
6、预案是指依据预演确定的方案，考虑水利工程最新工况、经济社会情况，确定工程调度运用、非工程措施和组织实施方式，确保预案的可操作性。
7、目前常见的梯级水库防洪调度系统只具备预报和预警功能，缺少预演和预案功能，无法实现预报、预警、预演、预案层层递进的“四预”全过程一体化流程仿真；主要的不足之处在于模型能力不足、支撑决策精准化程度不高，例如：预报以集中式、经验性模型为主，预警能力不足，预演能力难以支撑多方案优选，预案精细化程度不够。</p>8、目前常用的三维可视化引擎有webgl(web graphics library)和游戏引擎(gameengine)，其中：
9、webgl是一种三维绘图协议，通过相关标准定义和技术实现，在浏览器中流畅地展示三维场景和可视化模型，并可创建复杂的浏览导航和数据视觉化效果；webgl内嵌在浏览器中，支持在多个平台上运行。
10、游戏引擎通常指可编辑的电脑游戏系统，亦可为实时交互式图像应用程序的核心组件工具集，主要包含渲染引擎、物理引擎、碰撞检测系统、音效、脚本引擎、电脑动画、人工智能、网络引擎以及场景管理等功能；游戏引擎最早使用在游戏设计行业，近年来也应用于数字孪生相关行业中。
11、ue，又称为ue引擎(unreal engine，虚幻引擎)，是epic公司开发的一款次时代游戏引擎，ue是全球顶尖的实时渲染工具，具有成熟的平台和工具(twinmotion、cesium forue、trian3dbuilder等)。
12、随着近年来数字孪生(一种虚拟模型，旨在准确反映物理对象)对视觉效果的逼真度、运行的流畅度都有了更高的要求，传统的gis(地理信息系统，geographic informationsystem)技术在梯级水库防洪调度领域中应用时，传统的渲染引擎不足以满足更高的实时渲染要求，因此有必要研究在梯级水库防洪调度技术中，将ue技术(ue引擎)引入并作为实时渲染引擎。
13、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于ue技术的水库防洪系统，基于可视化模拟仿真引擎，集成耦合多维多时空尺度高保真数学模型，支撑水利业务全要素“四预”模拟仿真，构建梯级水库防洪四预系统，实现风险提前发现、预警提前发布、方案提前制定、措施提前实施。
2、为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、一种基于ue技术的水库防洪系统，其特征在于，所述系统包括：
4、数据底板，用于收集并提供原始数据，所述原始数据用于模型生成以及系统运行；
5、水利专业模型平台，用于建立具有水库调度计算功能的梯级水库调度模型；
6、基于ue的数字孪生场景，用于进行数字高程模型dem建设还原流域场景；所述流域场景更具体的说是指梯级水库联合调度场景；
7、梯级水库防洪四预模块，具体包括：
8、洪水预报模块，用于根据降雨等级的不同提供对应的作业预报信息，所述作业预报信息包括：水库入库洪水的作业预报、下游河道洪水的作业预报、下游乡镇淹没的作业预报；
9、风险预警模块，用于根据洪水预报模块提供的各作业预报信息，构建洪水风险预警机制，生成风险预警图，发布预警信息；
10、仿真预演模块，用于在洪水预报模块对水库和下游河道的作业预报的基础上，对水库、河道洪水演进情况进行模拟预演，用于根据设定的防洪情景目标，生成或更新预演方案；
11、应急预案模块，用于根据仿真预演模块提供的预演方案，在进行影响分析后提供预案措施。
12、在上述技术方案的基础上，基于数据底板，调用梯级水库调度模型进行水库调度计算，然后将计算结果采用ue技术进行渲染并通过基于ue的数字孪生场景呈现；呈现时，数字孪生场景提供地理信息数据，水利专业模型平台提供水利模型计算数据，通过地理信息数据与水利模型计算数据的结合实现场景动态化。
13、在上述技术方案的基础上，所述数据底板具体包括：
14、覆盖全国的l1级数据底板；
15、覆盖主要江河流域重点区域的l2级数据底板；
16、建设工程l2级和l3级数据底板；
17、来源于感知监测的数据底板，所述感知监测包括以下任一技术：卫星遥感、无人机倾斜摄影、激光雷达扫描建模、建筑信息模型、多波束测量；通过所述感知监测汇聚工程全要素、全过程，形成基础信息数据、业务管理数据、实时监测数据和地理空间数据；
18、来源于跨行业共享的数据底板，所述跨行业共享指来源于各协同部门的数据共享数据源的数据。
19、在上述技术方案的基础上，所述建立梯级水库调度模型具体包括如下步骤：
20、研发水利专业模型，所述水利专业模型指梯级水库调度模型，具体包括：区域精细化降雨模型、梯级水库洪水预报模型、梯级水库联合调度模型、水库下游一维洪水演进模型、水库下游二维洪水演进模型、水库下游一、二维耦合模型、溃坝泄流分析模型；
21、发布水利专业模型服务，梯级水库调度模型建立后，由水利专业模型平台构建并发布模型服务，梯级水库防洪四预模块中的洪水预报模块按需调用相应的所述模型服务；
22、根据具体的研究区域，确定具体参数并建立梯级水库专业模型，具体说是由水利专业模型平台构建适合研究区域的流域特性及具体参数的梯级水库调度模型；
23、模型验证。
24、在上述技术方案的基础上，模型验证后，还进一步通过水利专业模型平台，基于历史典型事件和样本进行模型参数率定；
25、所述模型参数率定分为率定期和检验期，通过选择历史典型事件和样本来反映水利业务的特征规律，并最终确定合理的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，基于数据底板，调用梯级水库调度模型进行水库调度计算，然后将计算结果采用UE技术进行渲染并通过基于UE的数字孪生场景呈现；呈现时，数字孪生场景提供地理信息数据，水利专业模型平台提供水利模型计算数据，通过地理信息数据与水利模型计算数据的结合实现场景动态化。
3.如权利要求1所述的一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，所述数据底板具体包括：
4.如权利要求1所述的一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，所述建立梯级水库调度模型具体包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，模型验证后，还进一步通过水利专业模型平台，基于历史典型事件和样本进行模型参数率定；
6.如权利要求1所述的一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，所述基于UE的数字孪生场景通过以下步骤实现：
7.如权利要求1所述的一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，所述洪水预报模块在开展作业预报前，需要先明确预报任务；
8.如权利要求7所述的一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，根据仿真预演模块的模拟仿真的结果，对不同方案实施后可能影响的对象、人员、经济损失进行全面分析评估，根据流域实际情况及历史典型洪水事件，综合利用专家经验后进行方案优选，确定并生成最优的水库调度方案。
9.如权利要求1所述的一种基于UE技术的水库防洪系统，其特征在于，所述洪水预报模块的功能具体包括：
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【技术特征摘要】
1.一种基于ue技术的水库防洪系统，其特征在于，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的一种基于ue技术的水库防洪系统，其特征在于，基于数据底板，调用梯级水库调度模型进行水库调度计算，然后将计算结果采用ue技术进行渲染并通过基于ue的数字孪生场景呈现；呈现时，数字孪生场景提供地理信息数据，水利专业模型平台提供水利模型计算数据，通过地理信息数据与水利模型计算数据的结合实现场景动态化。
3.如权利要求1所述的一种基于ue技术的水库防洪系统，其特征在于，所述数据底板具体包括：
4.如权利要求1所述的一种基于ue技术的水库防洪系统，其特征在于，所述建立梯级水库调度模型具体包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的一种基于ue技术的水库防洪系统，其特征在于，模型验证后，还进...
【专利技术属性】
技术研发人员：张卫国，顾巍巍，江雨田，赵思远，李聪，朱从飞，陈天麟，何炳臻，陈龙赞，曹泽宁，刘新立，赵烨靖，何平，陈勇，吉康，沈日新，朱朝阳，
申请(专利权)人：宁波市水利水电规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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