城市暴雨内涝气象监测预警系统的设计与实现

摘要

近年来，南宁市城市内涝频繁发生，造成严重的经济损失和社会影响，成为各界普遍关注的城市问题。政府各级防汛部门高度重视内涝治理和防御工作，为了有效地预测内涝灾害并减少内涝造成的损失，迫切需要建立一个能科学合理指挥内涝应急抢险工作的内涝监测预警系统。随着城市暴雨内涝数值模型的不断成熟以及气象监测与预报技术的发展，依托计算机技术，使得对于城市暴雨内涝的实时监测和预报预警成为可能。
　　城市暴雨内涝数值模型是模拟和预测暴雨内涝积水过程的重要研究手段。该模型是在城市地理信息、排水管网等地理信息系统的基础上，以城市地表与明渠河道水流运动为主要模拟对象，以平面二维非恒定流的基本方程为骨架的城市内涝仿真计算模型。模型反映了复杂的积水过程演变情况，涉及气象、水文、水力、排水工程等多学科知识，是多学科交叉的数学模型。
　　本文以南宁市为例，介绍了城市暴雨内涝气象监测预警系统开发的理论及主要技术，阐述了如何利用地理信息系统和 WEB技术，结合城市暴雨内涝数值模型和气象监测与预报业务，建立南宁市城市内涝监测预警系统。系统通过降雨、城市地形地貌、排水管网等信息的综合分析，对暴雨内涝过程进行模拟，实现了城区降雨量空间分布和积水空间分布的图形显示，可提前24小时、0-3小时，实时、直观显示南宁市城区内涝和降水情况；系统基于C/S和B/S相结合的系统架构，利用SQLServer2000数据库平台，建立内涝应急数据库，并建立内涝预警信息发布系统，实现内涝分级预警信息以及内涝相关信息的网络发布，为各部门制定防灾减灾措施提供依据；构建了一个通过气象、水文、水利等多部门间观测资料和预警信息共享，从而满足政府指挥决策及应急联动需求的预警系统整体框架。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 南宁市内涝概况

1.3 国内外研究现状

1.4 论文的主要工作

1.5 论文的组织安排

第二章 系统理论基础

2.1 气象资料相关专业知识介绍

2.2 暴雨内涝数值模型

2.3 主要技术理论

2.4 本章小结

第三章 系统需求分析

3.1 业务分析

3.2 系统设计目标

3.3 系统需求

3.4 本章小结

第四章 系统的设计

4.1 系统总体平台架构

4.2 系统功能设计

4.3 系统数据库的设计

4.4 本章小结

第五章 系统的实现

5.1 基础信息处理

5.2 暴雨内涝数学模型

5.3 模拟结果显示

5.4 预警信息发布

5.5 内涝信息查询

5.6 气象信息查询

5.7 内涝灾情管理模块

5.8 数据维护模块

5.9 本章小结

第六章 系统的测试

6.1 运行平台

6.2 测试目的

6.3 预期结果

6.4 测试方法及结果

6.5 测试小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果