[发明专利]一种基于无人机BIM和SWMM的城市内涝分析方法、装置及介质

说明书

本发明提供了一种基于无人机BIM和SWMM的城市内涝分析方法，其包括如下步骤：S1，根据航拍数据生成三维实景模型；S2，根据各项设施数据以及所述三维实景模型生成城市内涝区域的BIM模型；S3，根据所述SWMM模型资料构建SWMM模型；S4，根据web将所述SWMM模型计算的积水点、积水面积与所述城市内涝区域的BIM模型进行融合形成城市内涝；S5，基于GIS的数据统计分析，得出不同方案下的内涝受影响面积、内涝受影响人口数量、内涝受影响道路里程。本发明通过融合无人机拍摄的三维实景数据、建筑模型数据、SWMM模型数据，可以快速对监测城市内涝灾害范围及受灾程度分析的功能。

技术领域

本发明涉及数据分析技术领域，具体来说，涉及一种基于无人机BIM和 SWMM的城市内涝分析方法、装置及介质。

背景技术

由于暴雨造成的城市内涝灾害在各大城市几乎每年都会发生，不仅造成 了很大的物质损失，而且严重影响城市居民的日常生活，因此，对城市暴雨 洪水形成的机理进行研究并对暴雨淹没过程进行模拟，以指导城市防洪减灾 变得尤为重要。

城市下垫面数据在城市雨洪模拟中扮演着至关重要的角色，但目前普遍 使用的基于遥感(Remote Sensing，RS)技术获取的城市下垫面数据精度难 以满足研究需求。无人机(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)倾斜摄影测 量作为近几年数字摄影测量领域新兴的一中方法，融合了无人机技术和倾斜 摄影测量技术的优点，能够便捷、高效地构建城市高精度下垫面模型。随着 智慧城市、海绵城市等综合性规划理念的发展，未来的建设项目与周围环境 的联系必然会越来越深刻。由此带来的问题便是大量的信息输入需求。通过倾斜摄影技术进行环境摄取、采集信息是一种获取信息的有效手段，将其以 辅助形式并入BIM平台中，是必然的发展需求，为城市暴雨洪水模拟提供数 据支撑。城市暴雨洪水虽然也是一种洪水灾害，但由于城市特殊的下垫面情 况，目前很多径流模型并不适用于城市降雨-径流的模拟，暴雨洪水管理模 型(Storm Water Management Model，SWMM)则是为解决城市径流和水质模拟 问题专门研发出的一套模型，不仅适用于城市降雨-径流模拟，而且计算精度 很高。

国内对城市暴雨径流模拟和积水计算模型的研究已经取得了重大成果， 有些研究成果已经在实际城市防洪减灾中发挥了重要作用。但从目前的理论 分析和实际应用结果上看，首先，假设模型管网节点积水会不会流出研究 区，而实际中的积水会随地形流出到高程更低的区域；其次，SWMM模型没 有考虑天然的湖泊、池塘等的蓄水能力；最后，数字高程模型DEM精度以 及基于DEM划分的子汇水区对模型模拟结果影响很大。因此仍缺少城市降 雨-径流-管网积水-淹没的整体分析方法。

本文提供的背景描述用于总体上呈现本公开的上下文的目的。除非本文 另外指示，在该章节中描述的资料不是该申请的权利要求的现有技术并且不 要通过包括在该章节内来承认其成为现有技术。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于无人机BIM和 SWMM的城市内涝分析方法，其包括如下步骤：

S1，获取城市内涝区域的无人机航拍数据，并根据所述航拍数据生成三 维实景模型；

S2，获取城市内涝区域的各项设施数据，并根据所述各项设施数据以及 所述三维实景模型生成城市内涝区域的BIM模型；

S3，获取SWMM模型资料，并根据所述SWMM模型资料构建SWMM 模型；

S4，根据web将所述SWMM模型计算的积水点、积水面积与所述城市 内涝区域的BIM模型进行融合形成城市内涝；

S5，基于GIS的数据统计分析，根据内涝受影响面积、内涝受影响人口 数量、内涝受影响道路里程各自的计算方法，对不同时长预报方案的内涝影 响进行统计分析，得出不同方案下的内涝受影响面积、内涝受影响人口数 量、内涝受影响道路里程。

具体的，内涝受影响面积分析包括如下步骤：