1.一种多资源融合的洪水灾害监测预警装置,其特征在于,包括水文实况模块(1)、流量预报模块(2)、天气预报模块(3)、雷达分析模块(4)、预报融合模块(5)和产品显示与预警发布模块(6);
所述水文实况模块和天气预报模块分别接入流量预报模块输入端;所述流量预报模块输出端和雷达分析模块输出端分别接入预报融合模块;所述预报融合模块输出端接入产品显示与预警模块;
所述雷达分析模块包括实时雷达信息子模块、雷达光流分析子模块和人工权重分配子模块;所述雷达信息子模块输出端分为两路,一路接入雷达光流分析子模块输入端,另一路接入人工权重分配子模块输入端;所述雷达光流分析子模块输出端连接人工权重分配子模块输入端;所述人工权重分配子模块输出端作为雷达分析模块输出端。
2.如权利要求1所述的一种多资源融合的洪水灾害监测预警装置,其特征在于,水文实况模块包括河道监测子模块和雨量检测子模块,该两个子模块的输出端作为水文实况模块的输入端;所述河道监测子模块采集河道的水情信息,所述雨量检测子模块采集雨情实况数据;所述水文实况模块实现水量报警。
3.如权利要求1所述的一种多资源融合的洪水灾害监测预警装置,其特征在于,所述天气预报模块包括GFS气象预报子模块和实时天气子模块。
4.如权利要求1所述的一种多资源融合的洪水灾害监测预警装置,其特征在于,所述预报融合模块用于获得融合后流量的时间分布情况和空间分布情况。
5.如权利要求1所述的一种多资源融合的洪水灾害监测预警装置,其特征在于,所述产品显示与预警发布模块包括产品显示子模块和预警发布子模块。
6.一种多资源融合的洪水灾害监测预警方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)水文实况模块读取监测点数据并监测;
2)天气预报模块读取输入数据及参数,进行气象模式预报;
3)流量预报模块根据气象模式预报和水文实况模块提供的监测点数据,进行流量预报;
4)雷达分析模块读取雷达基本数据并进行估测降水与光流法外推;
5)预报融合模块融合流量预报模块和雷达分析模块的信息并输出;
6)产品显示与预警发布模块完成产品显示与预警发布;
步骤1)中,所述水文实况模块通过对采集数据库的读写操作,对采集数据库中的水情信息和雨情实况数据进行解码显示,当实时水位或降雨量超出设定的警戒水位时自动报警;
步骤2)中,所述输入数据及参数作为天气预报模块的初始场和边界条件,包括GFS气象预报子模块提供的GFS格点数据和实时天气子模块提供的本地天气资料;每天北京时10点和16点定时自动下载输入数据及参数,并在下载完毕后配置预报模式参数,所述预报模式参数选取15km和5km的两层嵌套,垂直分辨率为27层,顶层气压为50hPa,积分时间步长为
60s,结果为每小时输出一次;得到降水预报值;
步骤3)中,所述流量预报模块提取天气预报模块中的降水预报值,采用算术平均法或泰森多边形法计算降水的面雨量,若降水序列的预报流量达到关注流域警戒水位流量的
75%,判定该流域达到发生洪水的气象风险值,输出流量预报值;
步骤4)中,所述雷达分析模块根据预先设定的计划任务时间,根据预先设定的计划任务时间,实时雷达信息子模块主动获取气象数据文件,并将气象数据文件分类存放到系统存储区中;并进行雷达基数据解码、光流法外推算法的执行,输出关注流域的未来0-2小时雷达外推降水值;
步骤5)中,预报融合模块首先根据预先设定的权重分配参数,确定雷达外推降水值的权重系数,然后读取步骤3)获得的中流量预报值,通过融合公式计算,生成融合值,获得融合后流量的时间分布情况和空间分布情况;
步骤6)中,通过步骤5)得出的流量的时间分布情况和空间分布情况进行预警判断,若无预警信息,进入常规检测状态,返回步骤1),进入水文实况模块进行实况检测;若有预警信息,则调用预警计划及方案,并根据预警方案的级别进行预警信息的发布。
7.如权利要求6所述的一种多资源融合的洪水灾害监测预警方法,其特征在于,所述步骤4)中,通过计算索贝尔算子计算每一格点数据的x,y方向的梯度以及由连续两个时次同一坐标的数据相减而得的时间差分;按照光流法的迭代方程求解各个格点的运动矢量,进行强对流识别外推;当外推出关注流域内有出现强对流天气时,输出关注流域的未来0-2小时降水趋势为雷达外推降水值。