[发明专利]一种基于众包内涝反馈的城市内涝预警暴雨阈值划分方法

说明书

本发明公开了一种基于众包内涝反馈的城市内涝预警暴雨阈值划分方法，包括以下步骤：S1：根据设定的位置、时间和内涝关键词，在微博平台上利用爬虫程序获得符合属性的城市内涝新闻的数量；城市内涝新闻为微博加V认证的城市内涝新闻；S2：使用步骤S1获得的城市内涝新闻量，基于两种降雨分类分别建立五组暴雨历时与其对应新闻量之间的关系图，图中的第一个突变点为该组的暴雨阈值，将五组结果点绘在一起从而获得长时间序列和短时集中降雨的两种城市内涝预警暴雨阈值曲线。本发明通过选择合适的众包数据，获得了更多更合理的历时‑雨量散点，以阈值曲线的方式更全面的反映了暴雨突破阈值的过程。本发明适用于各种降雨类型，并且更为直观。

技术领域

本发明涉及城市内涝预警领域，具体涉及一种基于众包内涝反馈的城市内涝预警暴雨阈值划分方法。

背景技术

城市是人类自然改造的集中体现。城市的扩张增加了不透水的土地，减少了植被覆盖，加上各种人工措施(人工渠道，排水网络，人工湿地等)改变了自然径流条件。“热岛效应”，“雨岛效应”和洪水存储功能的破坏使城市更容易遭受洪水的侵袭。城市洪水是一个严重且不断增长的发展挑战。因此，准确的城市洪水预警非常重要。在流域灾害研究中，暴雨阈值在水文地质灾害预警中起着关键作用，这意味着临界降雨会触发自然灾害，例如如滑坡，泥石流和山洪等。但是城市的情况有所不同。城市总是建在冲洪积平原，三角洲或沿海地区，地形相对平坦，通过边坡治理，大大减少了山洪、滑坡和泥石流等灾害爆发的几率。经过比较，流域暴雨阈值划分方法在城市地区不适用。首先，从研究规模来看，城市只是整个流域系统的一小部分，其内涝发生范围比流域水文地质灾害要小得多；其次，从灾害特征看，流域水文地质灾害受地形，地质结构和气候条件的影响，这是一个多种因素综合影响的复杂过程，并且在不同地区具有不同的特性，这意味着流域暴雨阈值是不确定的，但是对于城市地区，暴雨主导内涝的发生，并且具有较小的不确定性；最后，两者的影响和后果是不同的，山洪，泥石流和山体滑坡等灾害更具灾难性，影响范围广，但是由于人口分布松散，通常对少数人造成严重危害，城市的内涝则是对大量密集居住的市民造成轻度的危害。因此，划分城市洪水预警暴雨阈值需要新的方法。

目前，对于城市洪水灾害暴雨阈值的划分主要有两种思想。部分学者认为城市排水系统承担着城市排水的任务，当累积降水量超过排水系统的容量时，将会发生城市内涝。也有学者认为，当洪水发生时，将不可避免地导致众包数据(市政电话数量等)的爆发，此突变点对应于城市的暴雨阈值。由于很难测量实际排水能力与设计值之间的差别，因此上述第一个想法很难应用于实践。相比之下，第二种思想显示出更大的实用性。但是，由于众包数据类型的局限性，其结果通常是一两个确定的历时-雨量散点，无法获得更全面的信息来反映暴雨达到阈值的过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于众包内涝反馈的城市内涝预警暴雨阈值划分方法，通过选择合适的众包数据，获得了更多更合理的历时-雨量散点，以阈值曲线的方式更全面的反映了暴雨突破阈值的过程。本发明适用于各种降雨类型，并且更为直观。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于众包内涝反馈的城市内涝预警暴雨阈值划分方法，根据城市内涝的主要表现，将城市内涝预警暴雨阈值定义为当降雨量达到会产生阻碍交通的城市内涝时对应的历时-雨量；所述方法包括以下步骤：

S1：根据设定的城市位置属性、时间属性和内涝关键词属性，在微博平台上利用爬虫程序获得符合属性的城市内涝新闻的数量；所述城市内涝新闻为微博加V认证的城市内涝新闻；

S2：分别按照降雨持续时间和降雨连续性进行降雨分类：(1)按照降雨持续时间分为五类：分别为历时3h以内、3-6h、6-12h、12-24h及24h以上，为长时间序列降雨；(2)考虑降雨的连续性，将不连续的降雨分成多场降雨，则降雨按历时分为五类：分别为30min以内、30-60min、60-120min、120-240min及240min以上，为短时集中降雨；