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城市积水监测预警平台的设计与实现

城市积水监测预警平台的设计与实现

作者：张晓斌南昌大学

学位级别：硕士

城市规划、建设是一项复杂的系统工程。在城镇化初期建立的排水工程,由于城市建设理念没及时跟上,导致建设规划不够合理,而且排水管网运营过程中容易出现管网淤泥堵塞、人为增加暗渠等问题,当遇到暴雨急雨等极端恶劣天气,排水管网排水超... 详细信息

城市规划、建设是一项复杂的系统工程。在城镇化初期建立的排水工程,由于城市建设理念没及时跟上,导致建设规划不够合理,而且排水管网运营过程中容易出现管网淤泥堵塞、人为增加暗渠等问题,当遇到暴雨急雨等极端恶劣天气,排水管网排水超载,从而造成交通堵塞、电力中断、房屋被淹等灾害,带来大量的人力物力财力损失。因此对城市积水进行监测预警成为保障人民正常生活的一个重要手段。为了解决城市道路积水问题,本论文首先以城市地下管网基础数据库与管网监测设备为依托,结合通信技术、网络技术、GIS技术、可视化技术等,实时采集管网运行状态数据并对监测数据和告警信息进行实时展示和统计分析,实现城市道路积水监测功能,然后在此基础上,结合管网GIS数据、区域地形数据,构建城市积水分析模型,为提高城市管网运行的可靠性和安全性、识别管网结构瓶颈、优化管网运行、预警潜在事故、指导后续管网建设和抢险应急等提供数据支持和理论依据。

关键词：城市积水积水监测积水预警

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基于深度学习的城市积水语义分割研究

基于深度学习的城市积水语义分割研究

作者：韦创华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,城市积水问题日益突显。以智慧城市为背景,对城市实时监控场景下的积水区域进行识别,来实现及时监测上报与预警,对保障城市运行安全与公共卫生良好具有重要意义。现有的城市积水监测方式均通过设置积水点与安装监测装置来实现。... 详细信息

近年来,城市积水问题日益突显。以智慧城市为背景,对城市实时监控场景下的积水区域进行识别,来实现及时监测上报与预警,对保障城市运行安全与公共卫生良好具有重要意义。现有的城市积水监测方式均通过设置积水点与安装监测装置来实现。这种接触式的方法在实际应用中存在安装维护成本高、定点监测与覆盖范围小、对小面积长期积水区域无法判断等缺点。本文基于深度学习的语义分割技术对城市监控下的积水区域进行精细划分,来实现对城市积水的监测,能有效弥补现有方式的不足,并具有一定的实际应用价值。（1）基于注意力与显著性的语义分割算法研究真实场景下的城市积水具有背景复杂、水域形状不规则、水体纹理及颜色多样等特点。这些影响因素会直接造成语义分割的精度损失,使目标积水区域出现误判、漏判等情况。因此本文提出一种基于注意力与显著性的语义分割算法（WSNet）,主要通过设计空间金字塔注意力模块（SPAM）与全局显著性模块（GSM）来增强对语义信息的理解,以改善对城市积水区域的分割效果。一方面,SPAM通过注意力机制加强对图像上下文信息的理解与对积水轮廓、纹理细节的关注,来提高算法对待分割对象类别的预测能力;另一方面,GSM通过增加目标积水区域特征的显著性,来进一步突出上下文信息,以降低天空、光滑道路镜面反射等外界因素的干扰。本文从视觉效果、平均交并比（MIo U）等评价指标验证算法的有效性。实验结果表明WSNet算法在真实城市积水数据集（W2020）上的MIo U可达86.19%,较原始金字塔池化模块（PPM）具有更高的分割精度及鲁棒性。（2）基于超分辨率重建的语义分割算法研究语义分割算法中特征图的分辨率会随着网络层数的加深而逐渐减小,在进行算法推理时需将其恢复至原始输入图像的大小。目前的研究工作一般采用双线性插值、转置卷积等常见方式对低分辨率特征图进行上采样,这种直接扩大特征图分辨率的方式,会造成细节信息丢失,导致目标对象边缘分割不准确;同时会引入无关信息,增加算法计算量。针对语义分割任务具有像素级别分类的特点,本文提出一种基于超分辨重建的语义分割算法（WSPNet）。其主要通过在WSNet中引入本文设计的超分辨率重建模块（DS）,来重建得到具有高质量的高分辨率特征图,从而弥补因图像特征丢失所产生的精度损失。本文在真实城市积水数据集（W2020）上进行多组对比实验,从平均交并比（MIo U）、视觉效果等评价指标验证算法的有效性。实验结果表明WSPNet的MIo U可达87.03%,能进一步提升对城市积水的分割精度。

关键词：城市积水语义分割注意力机制显著性特征超分辨率重建

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城市积水考问政府公共服务能力

学理论 2009年第9期 96-98页

作者：郭渐强谭卓卫湖南大学政治与公共管理学院

城市积水处理是城市基础设施建设的一部分,也是政府公共服务的一部分,更是对政府提供公共服务的能力和水平的考问和检验,面对严峻的积水现状,我国政府唯有强化公共服务能力,完善公共服务体系,才是治理之道。

关键词：城市积水政府公共服务能力

北京市人民政府办公厅关于印发《北京市城市积水内涝防治及溢流污染控制实施方案(2021年—2025年)》的通知京政办发[2021]6号

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北京市人民政府公报 2021年第20期 8-18页

作者：无北京市人民政府办公厅

各区人民政府,市政府各委、办、局,各市属机构:《北京市城市积水内涝防治及溢流污染控制实施方案(2021年—2025年)》已经市政府同意,现印发给你们,请认真贯彻执行。2021年5月11日北京市城市积水内涝防治及溢流污染控制实施方案(2021年—... 详细信息

各区人民政府,市政府各委、办、局,各市属机构:《北京市城市积水内涝防治及溢流污染控制实施方案(2021年—2025年)》已经市政府同意,现印发给你们,请认真贯彻执行。2021年5月11日北京市城市积水内涝防治及溢流污染控制实施方案(2021年—2025年)为贯彻落实党中央、国务院关于城市内涝治理和防灾减灾工作的决策部署,加快推进本市城市积水内涝防治及溢流污染控制工作,特制定本方案。

关键词：内涝防治防灾减灾工作城市积水实施方案溢流污染控制内涝治理加快推进

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新川流域的城市积水对策

天津市政工程 2005年第2期17卷 53-54页

作者：朱虹

在名古屋市一级河道新川及其支流从1979年开始持续进行了综合治水对策特定河流治理，在2000年东海暴雨，从主河道庄内川流入的洪水与新川的洪水相遇，国土交通省管理庄内川，爱知县管理新川，双方通过了河流严重灾害对策特别紧急项目，... 详细信息

在名古屋市一级河道新川及其支流从1979年开始持续进行了综合治水对策特定河流治理，在2000年东海暴雨，从主河道庄内川流入的洪水与新川的洪水相遇，国土交通省管理庄内川，爱知县管理新川，双方通过了河流严重灾害对策特别紧急项目，决定采取庄内川、新川联合治水对策，通过采取以堤坝加高为首的对策，即使再次产生同样的降雨，不仅能使洪水安全通过，还能将堤内积水限于最小程度。该项目的内容包括堤坝加固，河道整修，堤内积水河流泵站的增强，还包括整治改造滞洪水库的贮水对策和完善防灾情报系统的软对策，工期从2000年到2004年。

关键词：城市积水 2000年流域 2004年河流治理综合治水名古屋市灾害对策堤坝加固情报系统滞洪水库整治改造河道爱知县坝加高水安全软对策管理项目支流泵站

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基于长短期记忆网络的城市积水内涝风险预警

计算机仿真 2024年第9期41卷 505-509页

作者：许绘香刘炜郑州工程技术学院信息工程学院河南郑州450044 郑州大学软件与应用科技学院河南郑州450000

城市积水内涝风险预警需要综合考虑多个因素的影响,如内涝空间与时间特征等,为增强城市积水内涝预警能力,及时应对潜在暴雨威胁,提出一种基于长短期记忆网络的城市积水内涝风险预警方法。利用内涝点核密度、不透水面密度指标明确积水蔓... 详细信息

城市积水内涝风险预警需要综合考虑多个因素的影响,如内涝空间与时间特征等,为增强城市积水内涝预警能力,及时应对潜在暴雨威胁,提出一种基于长短期记忆网络的城市积水内涝风险预警方法。利用内涝点核密度、不透水面密度指标明确积水蔓延面积,通过Moran指数得到积水空间分布汇聚特征,创建水文数据集和降雨数据集,把内涝时间特征提取问题转换为有监督学习问题,归一化处理后,将特征变量输入长短期记忆网络融合处理,明确内涝整体演变趋势;利用卷积神经网络预测未来一段时间的内涝水深,根据预测结果划分积水内涝风险等级,基于多源特征数据融合结果,使用单因子风险评估法与一维圣维南方程组完成内涝风险预警。仿真结果证实:所提方法可精准提取积水内涝特征,预警结果准确率高、效率快,可妥善处理极端暴雨威胁下积水内涝预警工作。

关键词：多源信息融合城市积水内涝灾害风险预警时空特征提取

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探讨城市积水成因及解决方法

科学技术创新 2017年第36期 145-146页

作者：贾艳梅沧州水文水资源勘测局河北沧州061000

自从改革开放以来,我国经济建设已经取得了很大的进展,并且城市化也成为社会发展的一个趋势了。城市往往是一个地区中人口比较密集集中的地方,其不但人口密度正在不断提高,同时也物资财产也越来越密集,一旦城市出现了暴雨等危害,在城市... 详细信息

自从改革开放以来,我国经济建设已经取得了很大的进展,并且城市化也成为社会发展的一个趋势了。城市往往是一个地区中人口比较密集集中的地方,其不但人口密度正在不断提高,同时也物资财产也越来越密集,一旦城市出现了暴雨等危害,在城市内形成内涝,不仅会对人们的日常生活造成影响,更能直接危害到人们的生命财产安全,给城市的形象造成严重影响,可以说城市积水问题的存在对城市的发展是相当不利的。本文首先探讨了城市出现积水问题的原因,之后总结了相关的解决对策,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

关键词：城市积水原因对策

他山之玉可以攻石——借鉴欧洲经验解答北京城市积水难题

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北京规划建设 2011年第6期 181-182页

作者：洛塔.弗克斯刘阳青德国汉诺威大学加拿大渥太华大学汉诺威水协董事会德国itwh公司

洛塔·弗克斯：无论城市发展有多发达，城市积水问题仍然会出现。北京与欧洲许多城市一样，如柏林、巴黎和伦敦，都遇到过非常严重的情况。目前，北京遇到的城市积水问题关键是要减少进入市政管网的水量，或者增加及充分利用管网的调蓄... 详细信息

洛塔·弗克斯：无论城市发展有多发达，城市积水问题仍然会出现。北京与欧洲许多城市一样，如柏林、巴黎和伦敦，都遇到过非常严重的情况。目前，北京遇到的城市积水问题关键是要减少进入市政管网的水量，或者增加及充分利用管网的调蓄容积。但是，这两种方法只能从短期内见效，并不能从根本上解决问题。我们需要寻求一个长期的可持续性的方法。由于当地地理、气候、地形地貌等条件的差异，北京的城市积水问题还不能完全照搬外国经验，要因地制宜去研究自己的解决方案。

关键词：城市积水北京欧洲解答借鉴市政管网水问题城市发展

基于GeoTools的城市积水面的实时生成与可视化技术研究

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现代信息科技 2021年第10期5卷 73-76页

作者：王丽山东省国土测绘院山东济南250102

针对目前传统水文信息表达多以二维GIS为主,在城市淹没模拟与分析等方面存在明显不足的问题,在二三维一体化联动显示技术研究的基础上,基于GeoTools工具,采用积水位置栅格化方法,进行了城市积水面的实时生成与二三维联动表达,实现了城... 详细信息

针对目前传统水文信息表达多以二维GIS为主,在城市淹没模拟与分析等方面存在明显不足的问题,在二三维一体化联动显示技术研究的基础上,基于GeoTools工具,采用积水位置栅格化方法,进行了城市积水面的实时生成与二三维联动表达,实现了城市积水范围真实场景的虚拟仿真与城市洪涝灾害的动态演变分析,可为城市应急管理部门提供直观的应急会商的决策指挥平台,因此,具有显著的社会应用价值。

关键词：矢量数据栅格数据地图渲染城市积水三维仿真