城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)研究

邵鵬飛, 趙燕偉, 楊明霞

(1．浙江工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，杭州　310023； 2．浙江工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，杭州　310023；3．浙江萬里學(xué)院 電子信息學(xué)院，浙江 寧波　315100)

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城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)研究

邵鵬飛1,3, 趙燕偉2, 楊明霞1

(1．浙江工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，杭州310023； 2．浙江工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，杭州310023；3．浙江萬里學(xué)院 電子信息學(xué)院，浙江 寧波315100)

摘要：針對越來越嚴(yán)重的暴雨至澇現(xiàn)象，為了讓普通民眾可以通過智能移動終端應(yīng)用便捷地獲取并分享汛情信息，更好地避災(zāi)避險(xiǎn)并參與到搶險(xiǎn)救災(zāi)中，基于現(xiàn)有城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用移動GIS和云服務(wù)等技術(shù)，設(shè)計(jì)了具有道路實(shí)時(shí)積水呈現(xiàn)、道路通行重要告警、汛情實(shí)景圖片、政府信息通告等功能的一體化城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)；該系統(tǒng)包括內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息服務(wù)平臺和智能移動終端應(yīng)用兩部分，基于云技術(shù)構(gòu)建“內(nèi)澇監(jiān)測e警”平臺并設(shè)計(jì)了基于移動云服務(wù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)度與管理，基于移動Web技術(shù)開發(fā)“內(nèi)澇監(jiān)測e警”智能終端應(yīng)用，應(yīng)用和平臺之間基于移動Web和移動GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問；測試顯示該系統(tǒng)支持大量用戶的并發(fā)訪問，能夠簡潔有效實(shí)現(xiàn)內(nèi)澇監(jiān)測數(shù)據(jù)信息共享，對城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警具有實(shí)際的應(yīng)用意義。

關(guān)鍵詞：城市內(nèi)澇；內(nèi)澇監(jiān)測；預(yù)警；信息系統(tǒng)

0引言

近年來，我國一些城市因暴雨來襲而內(nèi)澇的事件頻頻發(fā)生。2012年7月北京市特大暴雨，2013年10月“菲特”臺風(fēng)浙江省余姚市近70%面積被淹，2014年3月廣東深圳等華南地區(qū)連降暴雨造成巨大損失，2015年夏廣西邊境、安徽安慶、上海、浙江、武漢、北京等多個(gè)城市因暴雨襲擊城市內(nèi)澇變成汪洋。這些“暴雨成災(zāi)”現(xiàn)象已經(jīng)引起市政、防汛、路政等政府有關(guān)部門的高度關(guān)注：一方面要積極修建并管理好排水設(shè)施，另一方面要加快城市道路(涵洞)積水監(jiān)測系統(tǒng)等非工程性措施的建設(shè)和應(yīng)用。

城市道路(涵洞)積水監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)極為必要，它實(shí)現(xiàn)了城市重要積水點(diǎn)的水位監(jiān)測，既可以為決策機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)提供道路積水的實(shí)時(shí)信息，也能為市政排水調(diào)度管理機(jī)構(gòu)提供支持。但目前國內(nèi)已建及在建的城市道路(涵洞)積水監(jiān)測系統(tǒng)在平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)上都立足于滿足特定的應(yīng)用群體(領(lǐng)導(dǎo)和政府相關(guān)職能部門)，沒有考慮將這些實(shí)時(shí)監(jiān)測及預(yù)警信息直接共享給普通百姓，并提供一個(gè)便捷直觀獲取信息的途徑，老百姓只能從廣播、電視等媒體上獲取相關(guān)的報(bào)道信息，無法滿足信息需求，從而導(dǎo)致避災(zāi)、疏導(dǎo)和參與搶險(xiǎn)救災(zāi)等行動的滯后。

1研究現(xiàn)狀

針對城市防澇，國外發(fā)達(dá)國家長期以來都非常重視排水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并不斷采用新的技術(shù)來提高應(yīng)對能力，使得全民能夠及時(shí)獲取風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和實(shí)時(shí)雨情信息。國外對排水設(shè)施的研究主要集中在暴雨模型、智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、GIS 系統(tǒng)等方面，目前已經(jīng)有很多成熟的排水設(shè)施商業(yè)應(yīng)用軟件及相關(guān)模型[1]。對城市暴雨積水過程模擬和預(yù)測主要集中于城市雨洪模型的應(yīng)用研究，其中，代表性的城市雨洪模型有SWMM模型、MOUSE模型、STORM模型和Wallingford模型等[2]。

與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國不僅在城市基礎(chǔ)排水設(shè)施建設(shè)和管理上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在城市洪澇汛情風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警評估系統(tǒng)研究和應(yīng)用也相對落后。但近年來，隨著國內(nèi)各地不斷出現(xiàn)嚴(yán)重的城市內(nèi)澇現(xiàn)象，給政府和社會敲響了警鐘，政府、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)都在積極行動起來，采取積極有效的措施解決這個(gè)問題，并取得了積極的進(jìn)展。目前，國內(nèi)多省市已對城市暴雨積澇進(jìn)行研究并建設(shè)了內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)[3-7]，眾多的產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)及企業(yè)致力于城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)[8-11]，在城市暴雨內(nèi)澇積水模型構(gòu)建[12-13]、風(fēng)險(xiǎn)評估[14-15]和預(yù)測[2]等方面也取得較多的研究成果，但對普通民眾如何便捷有效獲取實(shí)時(shí)的道路積水和通行信息仍然關(guān)注不夠，普通民眾還只能通過電視、廣播、報(bào)紙和網(wǎng)絡(luò)等公共媒體途徑獲取相關(guān)的報(bào)道信息，不利于老百姓避災(zāi)和參與搶險(xiǎn)救災(zāi)。

2城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)主要基于現(xiàn)有的城市道路(涵洞)積水監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)平臺及軟件，在發(fā)生城市內(nèi)澇時(shí)，為廣大民眾提供便捷的一體化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和汛情信息共享服務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲和管理，系統(tǒng)訪問的統(tǒng)一處理和實(shí)時(shí)響應(yīng)，信息推送，及與其他系統(tǒng)平臺之間的數(shù)據(jù)通訊等，需要構(gòu)建預(yù)警信息服務(wù)平臺，其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1　城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)架構(gòu)

智能手機(jī)等多種移動用戶終端通過無線技術(shù)接入城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息服務(wù)平臺，獲取“內(nèi)澇監(jiān)測e警”服務(wù)，包括道路實(shí)時(shí)積水狀態(tài)、道路通行重要告警信息、汛情實(shí)景圖片、政府信息通告和網(wǎng)友評論等，也可以通過該平臺發(fā)布用戶自己發(fā)現(xiàn)的最新汛情信息，實(shí)現(xiàn)信息共享。預(yù)警信息服務(wù)平臺基于云技術(shù)構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)透明、彈性可擴(kuò)展的“內(nèi)澇監(jiān)測e警”服務(wù)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問與資源管理。該平臺通過數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)交互機(jī)制設(shè)計(jì)直接從現(xiàn)有的城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)獲取監(jiān)測點(diǎn)基礎(chǔ)配置數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，或通過數(shù)據(jù)同步技術(shù)建立兩者之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)鏡像。另外，該平臺從城市智能交通平臺獲取汛情發(fā)生時(shí)重要的道路通行告警信息，并向智慧城市應(yīng)用提供統(tǒng)一的服務(wù)訪問接口。

2．1基于移動云服務(wù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)度與管理

在本系統(tǒng)中，需要智能移動終端具有自適應(yīng)能力，能在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化，采用合適的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制和工作模式等來保障與預(yù)警信息服務(wù)平臺之間的數(shù)據(jù)交互?；谝苿釉品?wù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)度與管理方案的核心是將系統(tǒng)服務(wù)數(shù)據(jù)存儲于云端，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲與管理，并從云端將數(shù)據(jù)提供給移動用戶，保證用戶隨時(shí)隨地的獲取服務(wù)數(shù)據(jù)，其邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2　基于移動云端服務(wù)的數(shù)據(jù)調(diào)度與管理

基于移動云服務(wù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)度與管理方案的關(guān)鍵是基于移動云服務(wù)的系統(tǒng)自適應(yīng)管理策略。從客戶端、網(wǎng)絡(luò)傳輸和服務(wù)器端這3個(gè)部分提供相關(guān)的解決方案。首先客戶端自身定位自適應(yīng)：首選GPS定位，在GPS信號不好的情況下，通過自適應(yīng)計(jì)算，采用移動網(wǎng)絡(luò)定位；然后工作模式自適應(yīng)：當(dāng)外界網(wǎng)絡(luò)條件穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)首選“在線模式”，此時(shí)客戶端通過無線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器端直接建立連接，實(shí)時(shí)地與服務(wù)器端進(jìn)行地理空間數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)的交互，用戶可以獲取所有系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)，包括道路積水及通行狀態(tài)地圖呈現(xiàn)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、實(shí)景圖片和信息通告等。“在線模式”下，系統(tǒng)對各種可行的接入方式進(jìn)行自適應(yīng)通信測算，選擇傳輸性能最好的接入方式，一般優(yōu)選Wifi無線接入方式。另外，該模式下由于客戶端與服務(wù)器端持續(xù)不斷的交互數(shù)據(jù)，因此宜采用TCP連接傳輸方式。當(dāng)外界網(wǎng)絡(luò)中斷或者部分服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，導(dǎo)致客戶端移動設(shè)備無法與服務(wù)器端進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，這時(shí)候?yàn)楸ＷC用戶的正常使用，系統(tǒng)需要自動無縫地切換到“離線工作”模式。此時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)仍來自于云端，只不過經(jīng)系統(tǒng)自適應(yīng)計(jì)算后切換到了本地?cái)?shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)移動用戶的坐標(biāo)值、屏幕顯示的范圍大小以及縮放級別等，計(jì)算出本地地圖在終端上的顯示范圍，由于本地?cái)?shù)據(jù)庫中存儲的地圖數(shù)據(jù)為簡易的，因此不能夠提供“在線模式”下詳細(xì)的地圖數(shù)據(jù)。另外，該模式下，由于通訊功能限制，主要采用客戶端與服務(wù)器端點(diǎn)對點(diǎn)SMS短信的方式實(shí)現(xiàn)基本的監(jiān)測數(shù)據(jù)交互，所以僅顯示用戶周邊最近幾個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并由系統(tǒng)向注冊用戶以短信方式推送重要的告警信息和通告。

2．2基于云技術(shù)構(gòu)建預(yù)警信息服務(wù)平臺

為了支持大量用戶的并發(fā)訪問、應(yīng)用、資源和服務(wù)的彈性擴(kuò)展，本系統(tǒng)基于云技術(shù)構(gòu)建預(yù)警信息服務(wù)平臺，主要包括基于云技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺，并在基礎(chǔ)云平臺上架設(shè)Web服務(wù)、GIS應(yīng)用服務(wù)和短信推送服務(wù)等多種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)等，采用中間件分層思想設(shè)計(jì)系統(tǒng)云服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)并提供“內(nèi)澇監(jiān)測e警”服務(wù)?；A(chǔ)云平臺的構(gòu)建有自建和租用兩種方案。自建方案可以節(jié)約開發(fā)成本，系統(tǒng)運(yùn)行功能和性能得到基本測試，常用軟件環(huán)境：Hadoop+CentOS+JDK，硬件環(huán)境常由多臺服務(wù)器本地連網(wǎng)后以主從方式構(gòu)建。租用方式是商業(yè)化的解決方案，使得系統(tǒng)功能和性能能得到更好的商業(yè)化應(yīng)用測試，更加符合應(yīng)用和推廣要求，但增加了開發(fā)成本，比如可以基于商用的彈性計(jì)算云服務(wù)構(gòu)建基礎(chǔ)云平臺。另外，系統(tǒng)定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)與服務(wù)訪問虛接口，并基于虛接口定義與現(xiàn)有城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問接口及訪問機(jī)制，獲取基礎(chǔ)配置數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)；定義與智能交通平臺的訪問接口及訪問機(jī)制，獲取城市道路通行重要變化信息等。

3基于移動云端服務(wù)的智能移動終端應(yīng)用開發(fā)

為了讓普通民眾能夠便捷地訪問一體化汛情信息服務(wù)，本系統(tǒng)基于嵌入式智能移動終端開發(fā)終端應(yīng)用，并基于移動云端服務(wù)提供強(qiáng)大的并發(fā)接入訪問功能。本系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能主要包括基于GIS的城市道路實(shí)時(shí)積水狀態(tài)和通行告警圖形化顯示，基于用戶定位、關(guān)注和核心位置的道路積水情況詳細(xì)數(shù)據(jù)顯示和告警提示，基于區(qū)域劃分的汛情實(shí)景圖片共享，及政府措施公告、專家預(yù)測、網(wǎng)友交流等信息的及時(shí)發(fā)布與共享等。因此，在本系統(tǒng)中，既有基于Web的地理空間數(shù)據(jù)，也有用戶數(shù)據(jù)(監(jiān)測點(diǎn)分布、實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、定位、圖片等)，需要基于移動GIS，確定智能移動終端應(yīng)用的開發(fā)平臺和嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、多種接入方式的自適應(yīng)機(jī)制、不同數(shù)據(jù)類型和工作模式下的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式等，然后基于移動云端統(tǒng)一調(diào)度和管理機(jī)制，開發(fā)“內(nèi)澇監(jiān)測e警”智能終端應(yīng)用軟件。

3．1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

考慮實(shí)際需求，系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)表包括用戶信息表、定位信息表、監(jiān)測點(diǎn)信息表、監(jiān)測數(shù)據(jù)表和短信信息表等，各表的定義及表間關(guān)聯(lián)如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

其中，用戶信息表為每個(gè)系統(tǒng)用戶生成記錄表項(xiàng)，非注冊用戶登錄時(shí)，系統(tǒng)將為其生成一個(gè)臨時(shí)表項(xiàng)；定位信息表用于保存移動用戶終端的每次定位信息；監(jiān)測點(diǎn)信息表用于保存各類監(jiān)測點(diǎn)的基礎(chǔ)配置信息，與現(xiàn)有的城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測點(diǎn)信息表一致；監(jiān)測數(shù)據(jù)表用于保存所有監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)；短信信息表用于保存“離線模式”下點(diǎn)對點(diǎn)通信數(shù)據(jù)，包括用戶數(shù)據(jù)請求和服務(wù)器響應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)及重要告警信息等。

3．2“內(nèi)澇監(jiān)測e警”智能終端應(yīng)用開發(fā)

“內(nèi)澇監(jiān)測e警”軟件設(shè)計(jì)基于兩類用戶：注冊用戶和非注冊用戶，其主要區(qū)別是僅注冊用戶享有“離線模式”時(shí)系統(tǒng)對重要告警的信息推送服務(wù)。在系統(tǒng)開發(fā)中，考慮國內(nèi)Android平臺和IOS平臺的用戶都很多，采用移動Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的平臺無關(guān)性。該軟件的分層結(jié)構(gòu)如圖4所示，主界面主要包括監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)積水狀態(tài)、道路通行重要告警等的GIS顯示，基于道路或者位置查詢的搜索，及“數(shù)據(jù)顯示”、“實(shí)景圖片”和“信息通告”3個(gè)子模塊(其功能實(shí)現(xiàn)見圖5(a)、(b)、(c)。

圖4　終端應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)

(a)　數(shù)據(jù)顯示模塊

圖5　功能實(shí)現(xiàn)圖

本智能終端應(yīng)用需GPS、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等支持。在進(jìn)入系統(tǒng)后，首先通過定位或基于位置的查詢操作，探測到用戶自身或其關(guān)注的位置信息之后，從云端獲取服務(wù)數(shù)據(jù)并呈現(xiàn)在主界面上，主要包括監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)積水狀態(tài)、道路通行重要告警等的GIS顯示，監(jiān)測點(diǎn)由紅藍(lán)兩種顏色顯示，其中藍(lán)色又顯示成深淺不同的顏色來區(qū)別3個(gè)等級(安全/預(yù)警/告警)，紅色表示已達(dá)到不可通行的積水狀態(tài)。用戶可以拖動地圖顯示其他區(qū)域的監(jiān)測信息，也可以點(diǎn)擊具體監(jiān)測點(diǎn)，將顯示位置、水位數(shù)據(jù)和建議等。主界面上方有搜索條，用戶可以手動輸入道路名稱或者位置進(jìn)行查詢，系統(tǒng)會對此進(jìn)行模糊查詢并顯示相近位置數(shù)據(jù)供用戶確定。主界面下方提供3個(gè)功能按鈕：“數(shù)據(jù)顯示”、“實(shí)景圖片”和“信息通告”，點(diǎn)擊后分別進(jìn)入相關(guān)的功能界面。

4結(jié)語

本文在現(xiàn)有的城市道路(涵洞)積水監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用當(dāng)前發(fā)展迅速的云服務(wù)、移動GIS及智能移動終端應(yīng)用等技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種面向民眾的城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過基于云技術(shù)的預(yù)警信息服務(wù)平臺和智能移動終端應(yīng)用的便捷途徑，可為廣大普通百姓提供城市道路積水實(shí)時(shí)信息、道路通行重要告警信息、相關(guān)的政府解決措施和社會關(guān)注熱點(diǎn)等的一體化信息服務(wù)。通過這些應(yīng)用，普通老百姓不僅可以及時(shí)避災(zāi)避險(xiǎn)，還可以積極參與到汛情信息共享和搶險(xiǎn)救災(zāi)當(dāng)中。測試顯示該系統(tǒng)支持大量用戶的并發(fā)訪問，及應(yīng)用、資源和服務(wù)的彈性擴(kuò)展，能夠簡潔有效實(shí)現(xiàn)內(nèi)澇監(jiān)測數(shù)據(jù)信息共享，對城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警具有實(shí)際的應(yīng)用意義。需要注意的是，在系統(tǒng)軟件開發(fā)中引入中間件技術(shù)，云端數(shù)據(jù)存儲與管理交由中間件處理，包括核心服務(wù)(用戶認(rèn)證、移動GIS交互、定位查詢、Web服務(wù)、數(shù)據(jù)請求等)、數(shù)據(jù)服務(wù)(數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等)和通訊服務(wù)(在線交互、離線交互) 等，并采用分層設(shè)計(jì)進(jìn)行中間件功能模塊的定義，可屏蔽復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)據(jù)交互的復(fù)雜性，提供與其他系統(tǒng)平臺(如現(xiàn)有城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)、智能交通平臺和智慧城市應(yīng)用等)之間的一致訪問接口，便于上層應(yīng)用開發(fā)和系統(tǒng)擴(kuò)展移植。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋兵躍,吳建平,周楊,等.市政排水設(shè)施安全運(yùn)行監(jiān)測及預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)研究[J].給水排水工程,2014,32(6):83-86.

[2] 鄭姍姍,萬慶,賈明元.基于STARMA模型的城市暴雨積水積水短時(shí)預(yù)測[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2014,33(7):949-957.

[3] 景學(xué)義,劉宇飛,王永波，等.哈爾濱市城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)[J].災(zāi)害學(xué),2009,24(01):54-57.

[4] 房國良,解以揚(yáng),李培彥,等.上海城市暴雨積澇預(yù)警系統(tǒng)研究[J].大氣科學(xué)研究與應(yīng)用,2009,02:32-41.

[5] 萬勝磊,左林遠(yuǎn),王松吉.萊西市區(qū)道路積水監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山東水利,2011(11):61-65.

[6] 袁凱,姚望玲,劉火勝，等.武漢城市內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)研究[A].第31屆中國氣象學(xué)會年會[C].2014.

[7] 陸沈鈞,戴晶晶,劉增賢.淺談城市排水防澇監(jiān)控調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)—以蘇州市城市中心區(qū)為例[J].中國水利,2015,07:58-61.

[8] 周汝雁,白凡,隨宏,等.嵌入式遠(yuǎn)程城市積水監(jiān)測系統(tǒng)[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2013,19(4):109-112.

[9] 夏志川,鐘小建,阮飛，等.城市道路積水多點(diǎn)監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子測試,2013(5):56-61.

[10] 李振.城市道路積水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué),2013.

[11] 張偉.基于ARM和GPRS的城市道路積水自動監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].成都：成都理工大學(xué)，2014.

[12] 王慧軍,許映秋,談英姿，等.基于區(qū)域網(wǎng)格劃分的城市積水預(yù)警模型構(gòu)建[J].機(jī)械制造與自動化,2014,43(2):117-120.

[13] 馬洪濤.數(shù)學(xué)模型在城市排水防澇規(guī)劃中應(yīng)用的探討[A].中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會全國排水委員會[C].2014年年會,2014.

[14] 謝放.“2D城市洪澇與流域汛情風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警評估系統(tǒng)”應(yīng)用探討[J].長江科學(xué)院院報(bào),2013,30(6) :27-30,42.

[15] 劉潔.城市洪水災(zāi)害易損性的量化模型及動態(tài)演化研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué),2014.

Research on Urban Waterlogging Monitoring and Pre-Warning System

Shao Pengfei1, 3, Zhao Yanwei2, Yang Mingxia1

(1．College of Computer Science & Technology，Zhejiang University of Technology，Hangzhou310023，Chian；2．College of Mechanical Engineering， Zhejiang University of Technology，Hangzhou310023，Chian；3．Faculty of Electronic and Information Engineering， ZWU，Ningbo315100，Chian)

Abstract:For more severe rainstorm to waterlogging phenomenon, an integrated urban waterlogging monitoring and pre-warning system is designed by using the new technology of mobile GIS and cloud services, in order to allow the general public can easily access and share flood information through the intelligent mobile terminal applications, to escape hedge and participate in disaster relief better. This novel system is based on the data from existing urban road water monitoring systems, providing real-time map rendering of urban road water status and traffic warning, real-time flooding picture sharing, collection and distribution of relevant government solutions and public interests, etc. It consists of two parts: waterlogging monitoring and pre-warning information service platform and smart mobile terminal applications. The mobile web and mobile GIS technologies are used for data communications between these two parts. The "Waterlogging Monitoring e-Police" platform is constructed based on cloud technology and a mobile cloud-based data services and unified management strategy is designed for data exchange. The "Waterlogging Monitoring e-Police" mobile application is developed with mobile web technology. Test shows that this system can support a large number of concurrent access users, simple and effective realization of waterlogging monitoring data information sharing. So it has practical significance for the urban waterlogging monitoring and pre-warning application.

Keywords：urban waterlogging; waterlogging monitoring; pre-warning; information system

文章編號：1671-4598(2016)02-0049-04

DOI：10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.02.013

中圖分類號：TP273

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

作者簡介：邵鵬飛(1978-)，男，浙江寧波人，副教授，主要從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用、智能網(wǎng)絡(luò)控制方向的研究。

基金項(xiàng)目：寧波市社會發(fā)展基金項(xiàng)目(2014C50006)；寧波市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2012B82006)。

收稿日期：2015-08-31；修回日期：2015-10-15。