2019年第九届防汛抗旱信息化论坛嘉宾演讲PPT资料合集.rar

1、二一九年四月九日中国水利水电科学研究院平台建设基础平台关键技术建设背景及目标123平台应用42010年以来，通过全国山洪灾害防治项目建设，初步建立了自动监测预警系统与群测群防互补的监测预警体系。建设了国家山洪灾害监测预报预警平台。通过山丘区暴雨洪水实时连续模拟，滚动计算全国山丘区小流域及河段流量过程 实现全国山丘区山洪灾害实时预报预警分析与风险评估集成全国实时雨水情、气象和山洪灾害预警信息生成小流域面雨量、蒸发量、土壤湿度、径流量等空间分布数值产品滚动发布全国小流域山洪实时风险及预报预警数值产品国家防办社会公众水利相关单位其他行业数据推送各省防办应用大数据、云计算、具有物理机制的分布式水文模拟

2、技术开发的国家和省级监测预报预警平台，将有助于扩大预警覆盖面、提高预警精准度，增强预警时效。高性能计算云平台与大数据空间对象：4576万个总数据量：158TB综合专题图：29246幅调查对象：157万个村沟道河流：368万条小流域单元：53万个分析评价：17万个村全国山洪灾害调查评价成果数据库实时水文气象数据库综合山洪形成的自然属性和灾害管理的社会属性，设计了山洪信息二元多维数据模型，实现海量数据有序组织与高效应用。集成多要素分层索引及分区表索引等技术，检索速度提高5-8倍，小流域聚合信息查询响应速度提升到2s内。四维数据立方体山洪灾害防御数据二元模型CNFF中国山洪水文模型系统132个模型集

3、群5245个模型1）基于全国小流域基础数据集，综合考虑地形地貌、气候及水文地质区域特征，参考省界和自然地理区划，全国划分为132个集群和5245个模型，形成全国山洪预报预警模型基本框架，为参数区域化提供基本依据。1.CNFF模型集群构建2）在每个流域模型内，以小流域为单元，概化7类水文要素（流域、河段、节点、分水、水源、洼地、水库），按水力关系组成分布式流域水文模型，耦合面雨量分析计算、产流计算、蒸散发计算、汇流计算、河道演进计算、水库调蓄计算等6类水文过程。1.CNFF模型集群构建3）开发了模块化、多时空尺度松散耦合洪水模拟框架，构建了覆盖降雨、蒸散发、土壤湿度、产流、坡面汇流、河网洪水演进

4、、工程调度等全过程的水文算法库，满足不同水文地貌类型区暴雨洪水模拟的需要。1.CNFF模型集群构建1）基于多过程自动链接模拟技术，实现流域面雨量计算、土壤湿度计算、产流、汇流、演进、水库调蓄等不同水循环过程模拟在日/小时和全国/集群/模型等不同尺度上实现模块化并行耦合。2.平台软件架构运行模式连续模拟场次模拟情景模拟时间步长24小时预见期3天6小时数据源实测数据预报数据同化数据6小时1小时30分钟10分钟10天30天模型经验模型水文模型水文-水动力学模型不同数据源及模拟方案下集合预报2.平台软件架构2）运行模式过程级并行加速：单模型场次模拟时，在水文过程、元素和时步上进行离散和并行计算。资源预

5、分配：根据同时发生强降雨的频率在模型间预分配实时动态分配：结合当前资源情况和资源需求预测情况，动态调配各节点资源。3）资源分配及并行加速2.平台软件架构3.多源异构降雨数据融合1）集成泰森多边形、反距离权重、双线性插值及克里金插值等多种方法，综合利用多源降雨数据，采用系统误差修正和基于贝叶斯先验概率分布确定权重系数，融合形成高时空连续性与分辨率的格点降水数据，提高水文模型降雨输入精度与空间分布的准确性。以自动雨量站（5-10万个）为主，综合利用多源降雨数据，融合成高时空连续性与分辨率的格点降水数据，提高水文模型降雨输入精度与空间分布的准确性天空地多数据源、大规模计算、高效3.多源异构降雨数据融

6、合3.多源异构降雨数据融合设计暴雨流域坡度洪峰模数汇流时间流域拓扑小流域划分范围18个矢量图层 75项主要属性 总面积865.5万km 平均流域面积16km1）构建了全国全尺度流域水系拓扑关系和编码体系，系统分析了小流域属性，形成了全国小流域基础数据集，填补了国内空白。沟道、河流A0.5km347万条10A30131908条30A5031038条50A10024854条100A20012315条200A5007612条500A10002366条1000A30001875条300010000291条小流域单元A 10km121932个（5%）10 A 20263422个（44%）20 A 301