一种基于双驱动城市洪涝模型的城市洪涝预测方法技术

技术编号:46623216 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:18
本发明专利技术公开了一种基于双驱动城市洪涝模型的城市洪涝预测方法,包括:模型构建前期准备,构建城市洪涝水文水动力耦合模型框架,构建基于GBDT算法的深度学习模型框架,通过实时数据同化技术实现水文水动力模型与深度学习模型预测值与实测数据的同化,随后将城市洪涝水文水动力耦合模型的输出结果作为深度学习模型的输入特征,根据混淆矩阵的匹配度动态调整输入特征及参数,使混淆矩阵中TP最大,TN最小,最终完成双驱动城市洪涝模型的构建,并通过模型进行预测。本发明专利技术在考虑计算精确度的同时,发挥深度学习模型计算效率快的特性,提出了分层耦合架构,解决了水文水动力模型计算效率低和传统深度学习模型具有“黑箱效应”的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市洪涝灾害预警预报,尤其涉及一种基于双驱动城市洪涝模型的城市洪涝预测方法


技术介绍

1、在城市化进程加快的背景下,城市下垫面的复杂程度与日俱增,伴随着全球气候正在不断变暖的进程,极端气候事件发生频率激增,高密度城镇区域受极端气候事件的影响尤其严重。当极端暴雨发生在城市化集中地区时,由于下垫面透水能力的减弱,会直接导致地表径流剧增、地表汇流速度加快,对城市基础排水设施的考验加剧,极易出现影响公众生命财产安全的城市洪涝灾害,因此构建城市洪涝模型对洪涝进行实时预测十分必要。及时有效的城市洪涝预报能够为防洪调度指挥决策提供科学依据,能够有效降低城市洪涝造成的经济损失和人员伤亡,对提升政府防灾减灾能力有着较强的支撑作用。

2、目前对于城市洪涝模拟,研究人员最为常用的方法是:传统水文水动力模型与基于人工智能和大数据的模型。传统水文水动力模型作为城市洪涝模拟中的重要方法,它通过数学和物理原理来描述和模拟水在城市环境中的运动和变化过程,按照维度进行分类可将其分为:一维水动力模型、二维水动力模型和一维二维耦合模型。在利用水文水动力模型进行城市洪本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双驱动城市洪涝模型的城市洪涝预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述流域特征数据包括地形地貌数据、土地利用数据、构筑物分布数据、实测降雨数据、土壤类型及参数、下垫面参数、排水管网分布及属性数据、排水管网运行数据、地表水文监测数据。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对流域特征数据进行预处理包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将城市区域划分为若干个子流域单元并进行网格划分包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,构建城市洪涝水文水动力耦合模型包括:...

【技术特征摘要】

1.一种基于双驱动城市洪涝模型的城市洪涝预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述流域特征数据包括地形地貌数据、土地利用数据、构筑物分布数据、实测降雨数据、土壤类型及参数、下垫面参数、排水管网分布及属性数据、排水管网运行数据、地表水文监测数据。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对流域特征数据进行预处理包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将城市区域划分为若干个子流域单元并进行网格划分包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,构建城市洪涝水文水动力耦合模型...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄国如苗荣虎
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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