CN115600895A - 基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法及装置，涉及流域漫滩仿真灾害风险评估技术领域。该方法包括：获取流域的历史水文信息以及实时水文信息；基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位；基于N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率；根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间；基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级。本发明解决了现有技术无法准确的评估流域的漫滩灾害风险等级的技术问题。

Description

基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法及装置
技术领域
本发明涉及流域漫滩仿真灾害风险评估技术领域，具体而言，涉及一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法及装置。
背景技术
目前流域漫滩的评估方式多是基于高程数据的漫滩概率评估，灾后评估和险情处置，缺乏精细化的漫滩演变仿真评估，故很难对漫滩做到精细的高效的预案，快速的扼制漫滩发展。例如，在对洪水堤决口风险的评估中，是基于每公里的河水流速流量和高程模型数据的大堤决口概率的评估，仅是基于决堤概率的一种评估，没有系统性的解决方案，因此，存在无法准确评估流域的漫滩灾害风险等级的问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法及装置，以至少解决现有技术无法准确的评估流域的漫滩灾害风险等级的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法，包括：获取流域的历史水文信息以及实时水文信息；基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位；基于N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率；根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间；基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级。
进一步的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法还包括：基于历史水文信息确定水位预警值；基于水位预警值的河段位置通过数字孪生仿真模型确定流域的目标河段范围，其中，目标河段范围为存在漫滩灾害风险的河段范围；基于数字孪生仿真模型提取目标河段范围内的等高线数据；基于等高线数据预测流域在数字孪生仿真模型中的N个漫滩点位。
进一步的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法还包括：在基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位之前，获取流域的高程数据信息、卫星影像信息以及流域环境数据信息；基于流域的高程数据信息提取流域地形数据信息；根据流域的高程数据信息生成流域三维场景模型；基于卫星影像信息、流域地形数据信息、流域三维场景模型以及流域环境数据信息生成数字孪生仿真模型，其中，数字孪生仿真模型包括流域初始模型和流域设施模型。
进一步的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法还包括：获取N个漫滩点位的上游水位信息、土壤信息以及气象信息；确定N个漫滩点位的气象信息、土壤信息及上游水位信息对N个漫滩点位出现漫滩灾害的影响系数；基于影响系数确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率。
进一步的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法还包括：基于风险概率对N个漫滩点位进行排序，得到排序结果；根据排序结果，从N个漫滩点位中确定至目标漫滩点位，其中，目标漫滩点位的风险概率大于预设风险阈值；基于目标漫滩点位生成漫滩路径。
进一步的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法还包括：获取目标漫滩点位的位置信息以及目标漫滩点位所对应的地理信息；基于位置信息确定目标漫滩点位对应的目标等高线数据；基于目标等高线数据以及目标漫滩点位所对应的地理信息，得到整合后的数据；基于整合后的数据确定目标漫滩点位的漫滩顺序；基于漫滩顺序生成漫滩路径。
进一步的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法还包括：基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位在单位时间内的水位上涨高度；根据水位上涨高度确定每个目标漫滩点位的水位上涨周期；基于水位上涨周期确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间。
进一步的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法还包括：获取漫滩路径所包含的目标漫滩点位所对应的设施信息；根据漫滩路径、漫滩时间及设施信息确定每个目标漫滩点位所对应的损失数据；根据损失数据生成漫滩路径所包含的目标漫滩点位所对应的漫滩灾害风险等级。
进一步的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法还包括：在流域的漫滩灾害风险等级为第一灾害等级时，获取流域的流域环境数据信息，并基于流域环境数据信息生成应对漫滩灾害的预防措施；在流域的漫滩灾害风险等级为第二灾害等级时，获取流域的待加固区域信息，基于待加固区域信息确定流域的待加固位置，并基于待加固位置确定加固措施，其中，第一灾害等级低于第二灾害等级。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估装置，包括：信息获取模块，用于获取流域的历史水文信息以及实时水文信息；点位预测模块，用于基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位；风险概率确定模块，用于基于N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率；路径生成模块，用于根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间；等级评估模块，用于基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现用于运行程序，其中，程序被设置为运行时执行上述的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述的流基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法。
在本发明实施例中，采用基于漫滩点位的水位漫滩影响因子确定风险概率，基于风险概率对流域的漫滩灾害风险等级进行评估的方式，首先获取流域的历史水文信息以及实时水文信息；然后基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位；其次基于N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率；然后根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间；最后基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级。
在上述过程中，通过基于流域的历史水文信息以及实时水文信息、水位漫滩影响因子确定出现漫滩灾害的风险概率，对可能引起的灾害风险做精确的评估，提高了灾害风险评估的精度；通过出现漫滩灾害的风险概率确定灾害等级，提高了评估流域的漫滩灾害风险等级的准确率；通过漫滩路径、漫滩时间以及漫滩路径对应的设施信息来准确预测灾害等级，进一步提高了流域的漫滩灾害风险等级的评估准确率。
由此可见，通过本发明的技术方案，达到了基于漫滩点位的水位漫滩影响因子确定风险概率，基于风险概率对流域的漫滩灾害风险等级进行评估的目的，从而实现了提高评估流域的漫滩灾害风险等级的准确率的技术效果，进而解决了现有技术无法准确的评估流域的漫滩灾害风险等级的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的根据漫滩路径及周围地形数据确定漫滩范围的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估装置的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的电子设备的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，本发明所涉及的相关信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。例如，本系统和相关用户或机构间设置有接口，在获取相关信息之前，需要通过接口向前述的用户或机构发送获取请求，并在接收到前述的用户或机构反馈的同意信息后，获取相关信息。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种可选的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取流域的历史水文信息以及实时水文信息。
在步骤S102中，可以基于系统、服务器、电子设备等装置获取流域的历史水文信息以及实时水文信息，在本实施中，通过电子设备获取流域的历史水文信息以及实时水文信息或者通过水利局获取流域的历史水文信息。可选的，如图2所示，通过电子设备数据监测采集流域的高程数据、水文数据信息、流域卫星影像信息、流域环境数据信息以及气象数据信息，其中，水文数据信息包括历史水文信息以及实时水文信息。
可选的，可基于上述数据搭建三维场景，基于三维场景生成流域的数字孪生仿真模型。
步骤S104，基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位。
在步骤S104中，基于数字孪生仿真模型对历史水文信息和河床地理数据对季节水位信息进行统计分析，设置水位预警，然后利用高程模型信息和卫星影像信息对水位预警河段范围进行定位，并根据数字孪生仿真模型中对应流域的河床模型确定预警河段范围，通过定位确定漫滩点位。
步骤S106，基于N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率。
在步骤S106中，通过流域环境数据信息、上游河段水位信息、气象信息、近期降雨量等信息，提取出可能造成水位上涨的水位漫滩影响因子，并依据水位漫滩影响因子对漫滩决堤的影响比例生成对应的影响系数，最后基于影响系数确定漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率。
可选的，根据提取的水位漫滩影响因子，以目标流域河段位置信息为唯一标识，如图2所示的建立此河段水位的水库上涨因子库，对可能引起水位上涨的水位漫滩影响因子进行实时的数据采集监控，以为后续预警水位连续上涨的可能性和为漫滩时间推演做数据准备。
步骤S108，根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间。
在步骤S108中，可根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，例如，对风险概率在50％达到以上的漫滩点位进行标记作为目标漫滩点位，并生成对应的漫滩路径。
可选的，依据标记确定漫滩点的位置信息，通过以漫滩点位为圆心对周围的等高线参数进行索引比对生成漫滩路径，并如图3所示，根据漫滩路径及周围地形数据确定漫滩范围。
可选的，实时水文信息为电子设备通过实时的数据采集监控获取到的信息，基于历史水文信息以及实时水文信息提取的水文参数信息、土壤信息以及气象信息对单位时间内水位上涨的高度进行预测，并以此推算出距离漫滩触发的时间点。
步骤S110，基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级。
在步骤S110中，通过漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息在数字孪生仿真模型中对漫滩的过程进行数字孪生演示，然后根据漫滩的过程对漫滩可能造成的风险进行评测评估流域的漫滩灾害风险等级。
基于上述步骤S102至步骤S110所限定的方案，可以获知，在本发明实施例中，采用基于漫滩点位的水位漫滩影响因子确定风险概率，基于风险概率对流域的漫滩灾害风险等级进行评估的方式，首先获取流域的历史水文信息以及实时水文信息；然后基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位；其次基于N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率；然后根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间；最后基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级。
容易注意到的是，在上述过程中，通过基于流域的历史水文信息以及实时水文信息、水位漫滩影响因子确定出现漫滩灾害的风险概率，对可能引起的灾害风险做精确的评估，提高了灾害风险评估的精度；通过出现漫滩灾害的风险概率确定灾害等级，提高了评估流域的漫滩灾害风险等级的准确率；通过漫滩路径、漫滩时间以及漫滩路径对应的设施信息来准确预测灾害等级，进一步提高了流域的漫滩灾害风险等级的评估准确率。
由此可见，通过本发明的技术方案，达到了基于漫滩点位的水位漫滩影响因子确定风险概率，基于风险概率对流域的漫滩灾害风险等级进行评估的目的，从而实现了提高评估流域的漫滩灾害风险等级的准确率的技术效果，进而解决了现有技术无法准确的评估流域的漫滩灾害风险等级的技术问题。
在一种可选的实施例中，电子设备基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的多个漫滩点位，包括：通过基于历史水文信息确定水位预警值；然后基于水位预警值的河段位置通过数字孪生仿真模型确定流域的目标河段范围，其中，目标河段范围为存在漫滩灾害风险的河段范围；基于数字孪生仿真模型提取目标河段范围内的等高线数据；最后基于等高线数据预测流域在数字孪生仿真模型中的N个漫滩点位。
在本实施例中，在数字孪生仿真模型中，根据历史水文信息对流域的季节水位信息做统计分析，将相同季节汛期的水位平均值设定为水位预警值，例如，根据历史水文信息对流域内近30年-50年的季节水位信息做统计分析，将30年-50年相同季节汛期的水位平均值设定为水位预警值。并在汛期内时设定为高预警状态的触发，在非汛期内时设定为中预警状态的触发。
可选的，基于水位预警值确定流域的目标河段范围来确定出水位预警可能影响的河段范围，并提取坐标信息，例如河段影响范围起始坐标和终止坐标，然后基于数字孪生仿真模型在水位预警的河段范围信息中提取范围内的等高线数据，对距离河道最近且高度相对低的位置进行坐标标记，将坐标标记的位置作为预测的漫滩点位。即通过提取预警河段范围的坐标确定N个漫滩点位。
需要说明的是，通过历史水文信息确定水位预警值来预测的漫滩点位，提高了数据的准确率，进而提高了漫滩点位的评估精确度。
进一步的，在基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位之前，获取流域的高程数据信息、卫星影像信息以及流域环境数据信息；基于流域的高程数据信息提取流域地形数据信息；根据流域的高程数据信息生成流域三维场景模型；基于卫星影像信息、流域地形数据信息、流域三维场景模型以及流域环境数据信息生成数字孪生仿真模型，其中，数字孪生仿真模型包括流域初始模型和流域设施模型。
可选的，流域数字孪生仿真模型生成的具体步骤如下：
步骤11，对高程数据进行提取：提取出流域的流域地形数据；
步骤12，根据流域的高程数据生成精细的流域三维场景模型；
步骤13，对流域周围50km卫星影像信息与流域地形数据进行处理，生成流域初始模型。其中，流域初始模型包括流域河床模型。
步骤14，根据流域初始模型、流域三维场景模型以及流域环境数据信息生成数字孪生仿真模型。
另一种可选的，电子设备基于N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率，包括：通过获取N个漫滩点位的上游水位信息、土壤信息以及气象信息；然后确定N个漫滩点位的气象信息、土壤信息及上游水位信息对N个漫滩点位出现漫滩灾害的影响系数；最后基于影响系数确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率。
可选的，依据标记的漫滩点位对点位上游的水位信息做提取，并对漫滩点位周围的土壤环境信息进行提取，然后获取漫滩点位附近的气象信息，依据气象信息、上游水位信息、土壤环境信息进行核算以确定影响因素，并依据影响因素对漫滩决堤的影响比例生成对应的影响系数，对多个影响系数进行数据处理，按照处理后的数据生成出水位漫滩风险概率。
需要说明的是，通过漫滩点位的气象信息、土壤信息及上游水位信息确定对漫滩点位出现漫滩灾害的影响系数来确定漫滩灾害的风险概率，对可能引起的灾害风险做精确的评估，进而提高了评估流域的漫滩灾害等级的准确率。
在一种可选的实施例中，电子设备根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，包括：通过基于风险概率对N个漫滩点位进行排序，得到排序结果；根据排序结果，从N个漫滩点位中确定目标漫滩点位，其中，目标漫滩点位的风险概率大于预设风险阈值；然后基于目标漫滩点位生成漫滩路径。
在本实施例中，对风险概率进行排序，并将对风险概率大于预设风险阈值的漫滩点位作为目标漫滩点位，基于目标漫滩点位生成漫滩路径，例如，将风险概率大于50％的漫滩点位作为目标漫滩点位并生成漫滩路径。
需要说明的是，通过基于风险概率对漫滩点位进行排序筛选来确定目标漫滩点位并生成漫滩路径，减少了非必要数据，提高了风险评估效率。
进一步的，电子设备基于目标漫滩点位生成漫滩路径，包括：通过获取目标漫滩点位的位置信息以及目标漫滩点位所对应的地理信息；然后基于位置信息确定目标漫滩点位对应的目标等高线数据；然后基于目标等高线数据以及目标漫滩点位所对应的地理信息，得到整合后的数据；然后基于整合后的数据确定目标漫滩点位的漫滩顺序；最后基于漫滩顺序生成漫滩路径。
可选的，基于目标漫滩点位生成漫滩路径的步骤如下：
步骤21，获取目标漫滩点位的位置信息，依据位置信息提取目标等高线数据；
步骤22，以目标漫滩点位为圆心，对周围Mkm(M为动态可配置参数)为半径的地理信息进行提取；
步骤23，依据数字孪生仿真模型参数，以Mkm为半径内的高度信息和距离漫滩点距离作为参数信息来进行数据整合，得到整合后的数据；
步骤24，根据整合后的数据建立目标漫滩点位的路径信息数据表，并根据目标漫滩点位的漫滩先后的顺序进行数据排序。
步骤25，基于漫滩顺序生成漫滩路径。
例如，如图3所示的黄河水域的漫滩路径确定方式，根据漫滩路径及周围地形数据确定漫滩范围，通过圆心画半圆，依据水的连通特性来确定水的漫延路径。
需要说明的是，通过依据定位到的目标漫滩点位按照对应的风险排序从高到低生成漫滩路径，对漫滩路径进行精确预测，进而提高了评估流域的漫滩灾害风险等级的准确率。
进一步的，电子设备基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间，包括：通过基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位在单位时间内的水位上涨高度；然后根据水位上涨高度确定每个目标漫滩点位的水位上涨周期；最后基于水位上涨周期确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间。
可选的，通过提取的水位漫滩影响因子建立水位上涨因子库，并根据水位上涨因子库计算出单位时间内水位上涨的平均高度，根据漫滩点位的高度核算出漫滩点位水位上涨周期，然后基于上涨周期对漫滩的时间进行预测，确定每个漫滩点位对应的漫滩时间。
需要说明的是，通过计算单位时间内水位上涨的平均高度确定漫滩点位水位上涨周期来预测漫滩时间，对漫滩时间进行精确预测，提高了评估流域的漫滩灾害风险等级的准确率。
另一种可选的实施例，电子设备基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级，包括：通过获取漫滩路径所包含的目标漫滩点位所对应的设施信息；然后根据漫滩路径、漫滩时间及设施信息确定每个目标漫滩点位所对应的损失数据；最后根据损失数据生成漫滩路径所包含的目标漫滩点位所对应的漫滩灾害风险等级。
在本实施例中，依据目标漫滩点位的路径信息、漫滩时间和目标漫滩点位周围的设施信息进行漫滩风险评测，对漫滩路径周围所涉及到的设施进行损失核算，确定损失数据，例如，由于工业区和农田在受灾后中损失程度是不同的，所以需要对设施进行损失核算。然后以损失数据来判断目标漫滩点位所对应的漫滩灾害风险等级，例如以漫滩路径周围的损失影响为影响因子的损失数据判断漫滩灾害风险等级。
可选的，通过漫滩点位路径信息数据表、单位时间内水位的上涨高度以及水流的动力学流速推算，对漫滩点的漫滩过程进行推演仿真，能够对河床变化进行推演仿真来制定应对措施。
需要说明的是，通过根据漫滩路径、漫滩时间及设施信息确定每个目标漫滩点位所对应的损失数据来评估目标漫滩点位所对应的漫滩灾害风险等级，对可能引起的灾害风险做精确的评估，并科学的依据地理信息精准的生成灾害预案，有效的降低灾害的风险，进一步提高了评估流域的漫滩灾害风险等级的准确率。
进一步的，电子设备在基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级之后，包括：在流域的漫滩灾害风险等级为第一灾害等级时，获取流域的流域环境数据信息，并基于流域环境数据信息生成应对漫滩灾害的预防措施；在流域的漫滩灾害风险等级为第二灾害等级时，获取流域的待加固区域信息，基于待加固区域信息确定的待加固位置，并基于待加固位置确定加固措施，其中，第一灾害等级低于第二灾害等级。
可选的，对流域的漫滩风险进行评估，在流域的漫滩灾害风险等级为第一灾害等级时，即漫滩灾害风险等级为低风险时，依据漫滩风险的评测对漫滩发生概率低的区域根据漫滩点位对其附近流域的环境数据参数进行提取，通过提取出的流域环境数据信息来生成对应的预防措施。具体步骤如下：
步骤31，获取流域的漫滩点位河段降雨量降雨影响数据；
步骤32，获取河道河水的流速、河水的含沙量检测和河道的淤积状况数据；
步骤33，提取待加固区域(例如河道堤坝)的检查周期记录，判断待加固区域是否存在隐患；
步骤34，对待加固区域进行扫描检测，对存在的风险进行处理；
步骤35，对待加固区域进行加固：对漫滩点位置的待加固区域进行加固；
步骤36，根据河道淤积状况和水流速判断进行清淤处理；
步骤37，将生成的预防方案以工单形式上报管理人员进行措施处理审核。
可选的，在流域的漫滩灾害风险等级为第二灾害等级时，即漫滩灾害风险等级为高风险时，针对漫滩的高风险区域采取预处理措施。步骤如下：
步骤41，对待加固区域进行扫描检测，对存在的隐患进行预处理；
步骤42，对待加固区域进行加固：将漫滩点位置以及需要待加固区域数据进行上报进行加固区域的加固；
步骤43，对河水的泥沙量进行检测，判断是否存在上游的水土流失造成加速淤积；
步骤44，对河道漫滩点位路径进行加高加固以阻断漫滩路径中洪水的蔓延；
步骤45，将预处理措施以工单形式上报至管理人员进行措施处理审核；
步骤46，通知对应的专业应急机构进行应急处置准备。
需要说明的是，通过对第一灾害等级以及第二灾害等级进行预处理措施的制定，科学的依据地理信息精准的生成灾害预案，有效的降低灾害的风险。
由此可见，本发明提供了一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法，该方法通过依据历史及实时监测的数据为基础数据搭建的数字孪生三维场景，实时监测流域河段的水文信息，对可能引起的灾害风险做精确的评估，并科学的依据地理信息精准的生成灾害预案，有效的降低灾害的风险。本方法通过对河床变化进行推演仿真来制定应对措施，根据河床变化仿真预演的结果来制定解决预案。
实施例2
根据本发明实施例，还提供了一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估装置的实施例，其中，图4是根据本发明实施例的一种可选的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估装置的示意图，如图4所示，该装置包括：信息获取模块401、点位预测模块403、风险概率确定模块405、路径生成模块407以及等级评估模块409。
其中，信息获取模块401，于获取流域的历史水文信息以及实时水文信息；点位预测模块403，用于基于数字孪生仿真模型对历史水文信息进行处理，得到流域的N个漫滩点位；风险概率确定模块405，用于基于N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率；路径生成模块407，用于根据风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间；等级评估模块409，用于基于漫滩路径及漫滩时间、漫滩路径对应的设施信息评估流域的漫滩灾害风险等级。
可选的，点位预测模块还包括：第一确定模块、第二确定模块、提取模块以及预测模块。第一确定模块用于基于历史水文信息确定水位预警值；第二确定模块用于基于水位预警值的河段位置通过数字孪生仿真模型确定流域的目标河段范围，其中，目标河段范围为存在漫滩灾害风险的河段范围；提取模块用于基于数字孪生仿真模型提取目标河段范围内的等高线数据；预测模块用于基于等高线数据预测流域在数字孪生仿真模型中的N个漫滩点位。
可选的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估装置还包括：流域信息获取模块、地形数据信息提取模块、第一模型生成模块以及第二模型生成模块。流域信息获取模块用于获取流域的高程数据信息、卫星影像信息以及流域环境数据信息；地形数据信息提取模块用于基于流域的高程数据信息提取流域地形数据信息；第一模型生成模块用于根据流域的高程数据信息生成流域三维场景模型；第二模型生成模块用于基于卫星影像信息、流域地形数据信息、流域三维场景模型以及流域环境数据信息生成数字孪生仿真模型，其中，数字孪生仿真模型包括流域初始模型和流域设施模型。
可选的，风险概率确定模块还包括：第一获取模块、第三确定模块及第四确定模块。第一获取模块用于获取N个漫滩点位的上游水位信息、土壤信息以及气象信息；第三确定模块用于确定N个漫滩点位的气象信息、土壤信息及上游水位信息对N个漫滩点位出现漫滩灾害的影响系数；第四确定模块用于基于影响系数确定N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率。
可选的，路径生成模块还包括：筛选模块、目标漫滩点位确定模块及第五确定模块。筛选模块用于基于风险概率对N个漫滩点位进行排序，得到排序结果；目标漫滩点位确定模块用于根据排序结果，从N个漫滩点位中确定目标漫滩点位，其中，目标漫滩点位的风险概率大于预设风险阈值；第五确定模块用于基于目标漫滩点位生成漫滩路径。
可选的，第五确定模块还包括：第二获取模块、第六确定模块、数据整合模块、顺序确定模块及路径生成模块。第二获取模块用于获取目标漫滩点位的位置信息以及目标漫滩点位所对应的地理信息；第六确定模块用于基于位置信息确定目标漫滩点位对应的目标等高线数据；数据整合模块用于基于目标等高线数据以及目标漫滩点位所对应的地理信息，得到整合后的数据；顺序确定模块用于基于整合后的数据确定目标漫滩点位的漫滩顺序；路径生成模块用于基于漫滩顺序生成漫滩路径。
可选的，第五确定模块还包括：第七确定模块、周期确定模块及时间确定模块。第七确定模块用于基于实时水文信息确定每个目标漫滩点位在单位时间内的水位上涨高度；周期确定模块用于根据水位上涨高度确定每个目标漫滩点位的水位上涨周期；时间确定模块用于基于水位上涨周期确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间。
可选的，等级评估模块还包括：第三获取模块、损失数据确定模块及灾害等级评估模块。第三获取模块用于获取漫滩路径所包含的目标漫滩点位所对应的设施信息；损失数据确定模块用于根据漫滩路径、漫滩时间及设施信息确定每个目标漫滩点位所对应的损失数据；灾害等级评估模块用于根据损失数据生成漫滩路径所包含的目标漫滩点位所对应的漫滩灾害风险等级。
可选的，基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估装置还包括：第一处理模块及第二处理模块。第一处理模块用于在流域的漫滩灾害风险等级为第一灾害等级时，获取流域的流域环境数据信息，并基于流域环境数据信息生成应对漫滩灾害的预防措施；第二处理模块用于在流域的漫滩灾害风险等级为第二灾害等级时，获取流域的待加固区域信息，基于待加固区域信息确定流域的待加固位置，并基于待加固位置确定加固措施，其中，第一灾害等级低于第二灾害等级。
实施例3
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法。
实施例4
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，其中，图5是根据本发明实施例的一种可选的电子设备的示意图，如图5所示，电子设备包括一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现用于运行程序，其中，程序被设置为运行时执行上述的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法。
实施例5
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，计算机程序/指令被处理器执行时实现上述的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法，其特征在于，包括：
获取流域的历史水文信息以及实时水文信息；
基于数字孪生仿真模型对所述历史水文信息进行处理，得到所述流域的N个漫滩点位；
基于所述N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定所述N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率；
根据所述风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于所述实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间；
基于所述漫滩路径及所述漫滩时间、所述漫滩路径对应的设施信息评估所述流域的漫滩灾害风险等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于数字孪生仿真模型对所述历史水文信息进行处理，得到所述流域的N个漫滩点位，包括：
基于所述历史水文信息确定水位预警值；
基于所述水位预警值的河段位置通过所述数字孪生仿真模型确定所述流域的目标河段范围，其中，所述目标河段范围为存在漫滩灾害风险的河段范围；
基于所述数字孪生仿真模型提取所述目标河段范围内的等高线数据；
基于所述等高线数据预测所述流域在所述数字孪生仿真模型中的N个漫滩点位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于数字孪生仿真模型对所述历史水文信息进行处理，得到所述流域的N个漫滩点位之前，所述方法还包括：
获取所述流域的高程数据信息、卫星影像信息以及流域环境数据信息；
基于所述流域的高程数据信息提取流域地形数据信息；
根据所述流域的高程数据信息生成流域三维场景模型；
基于所述卫星影像信息、所述流域地形数据信息、所述流域三维场景模型以及所述流域环境数据信息生成所述数字孪生仿真模型，其中，所述数字孪生仿真模型包括流域初始模型和流域设施模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定所述N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率，包括：
获取所述N个漫滩点位的上游水位信息、土壤信息以及气象信息；
确定所述N个漫滩点位的气象信息、土壤信息及上游水位信息对所述N个漫滩点位出现所述漫滩灾害的影响系数；
基于所述影响系数确定所述N个漫滩点位出现所述漫滩灾害的风险概率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，包括：
基于所述风险概率对所述N个漫滩点位进行排序，得到排序结果；
根据所述排序结果，从所述N个漫滩点位中确定所述目标漫滩点位，其中，所述目标漫滩点位的风险概率大于预设风险阈值；
基于所述目标漫滩点位生成所述漫滩路径。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，基于所述目标漫滩点位生成所述漫滩路径，包括：
获取所述目标漫滩点位的位置信息以及所述目标漫滩点位所对应的地理信息；
基于所述位置信息确定所述目标漫滩点位对应的目标等高线数据；
基于所述目标等高线数据以及所述目标漫滩点位所对应的地理信息，得到整合后的数据；
基于所述整合后的数据确定所述目标漫滩点位的漫滩顺序；
基于所述漫滩顺序生成所述漫滩路径。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间，包括：
基于所述实时水文信息确定所述每个目标漫滩点位在单位时间内的水位上涨高度；
根据所述水位上涨高度确定所述每个目标漫滩点位的水位上涨周期；
基于所述水位上涨周期确定所述每个目标漫滩点位对应的漫滩时间。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述漫滩路径及所述漫滩时间、所述漫滩路径对应的设施信息评估所述流域的漫滩灾害风险等级，包括：
获取所述漫滩路径所包含的目标漫滩点位所对应的设施信息；
根据所述漫滩路径、所述漫滩时间及所述设施信息确定所述每个目标漫滩点位所对应的损失数据；
根据所述损失数据生成所述漫滩路径所包含的目标漫滩点位所对应的漫滩灾害风险等级。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，在基于所述漫滩路径及所述漫滩时间、所述漫滩路径对应的设施信息评估所述流域的漫滩灾害风险等级之后，包括：
在所述流域的漫滩灾害风险等级为第一灾害等级时，获取所述流域的流域环境数据信息，并基于所述流域的流域环境数据信息生成应对所述漫滩灾害的预防措施；
在所述流域的漫滩灾害风险等级为第二灾害等级时，获取所述流域的待加固区域信息，基于所述待加固区域信息确定所述流域的待加固位置，并基于所述待加固位置确定加固措施，其中，所述第一灾害等级低于所述第二灾害等级。
10.一种基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估装置，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取流域的历史水文信息以及实时水文信息；
点位预测模块，用于基于数字孪生仿真模型对所述历史水文信息进行处理，得到所述流域的N个漫滩点位；
风险概率确定模块，用于基于所述N个漫滩点位的水位漫滩影响因子确定所述N个漫滩点位出现漫滩灾害的风险概率；
路径生成模块，用于根据所述风险概率确定目标漫滩点位以生成对应的漫滩路径，并基于所述实时水文信息确定每个目标漫滩点位对应的漫滩时间；
等级评估模块，用于基于所述漫滩路径及所述漫滩时间、所述漫滩路径对应的设施信息评估所述流域的漫滩灾害风险等级。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至9任一项中所述的基于数字孪生的流域漫滩灾害风险评估方法。
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