传感网支持下的洪涝事件过程监测与准实时服务方法及验证

发布时间：2021-06-08 18:59

　　洪涝过程探测与准实时服务对于保障人民生命和财产安全意义重大。通常洪涝探测仅关注洪涝断面/平均状态,缺乏对洪涝从发生、发展乃至最后结束的全过程的整体认知,且洪涝探测和服务被动滞后。本文制定洪涝过程探测规则,改进水位预测模型,并将其作为理论基础,与传感网信息模型和服务接口相结合,提出了洪涝过程动态探测与准实时服务（process-based flood detection and service,PFD&S）方法。以PFD&S方法为基础,设计并开发了PFD&S原型系统,该系统由传感器层、数据接入层、洪涝探测层和用户交互层4层组成,且具备传感器数据发布和洪涝事件订阅两种使用模式。文中以2016年夏季发生在黄汉流域的洪涝事件为例,对PFD&S方法的可行性和有效性进行验证。结果表明,PFD&S方法和系统能够精准判断洪涝事件所处阶段,并根据不同阶段的需求提供水位预测、洪涝预警或洪涝信息统计等服务,且方法具备准实时性和可扩展性特征。 

【文章来源】：测绘学报. 2020,49(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

洪涝过程探测与准实时服务方法总体架构

f(x)= 1-e -2x 1+e -2x (5)(2) 由输入层向量计算隐含层向量和由隐含层向量计算输出层向量的表达式分别如式(6)和式(7)中所示

如图3所示,本文提出的PFD&S方法具备面向传感器提供者和洪涝事件订阅者两种服务模式。传感器提供者可以通过文献[28]中的方法发布传感器及其观测数据。洪涝事件订阅者可以通过提交订阅请求的方式,过滤传感器数据并获得其中感兴趣的洪涝事件通知。首先,事件订阅者可以通过选取洪涝传感器ID和设置洪涝规则参数的方式提交洪涝事件订阅请求;其次,在接收到用户订阅请求后,SOS-SES-Feeder将主动从SOS数据库中匹配传感器ID,并将对应的观测数据传递到SES中;再次,SES依据用户订阅模型进行观测数据过滤和洪涝阶段判断,并将判断得到的洪涝事件阶段信息进一步传递到处理单元;然后,处理单元进行洪涝阶段变化检测,并根据检测结果触发相应洪涝服务;最后,洪涝服务执行对应操作,并将阶段探测结果和服务通知消息返回给事件订阅者。2 洪涝过程动态探测与准实时服务原型系统

【参考文献】：
期刊论文
[1]从测绘学到地球空间信息智能服务科学[J]. 李德仁.  测绘学报. 2017(10)
[2]存算分离的原位传感器观测接入方法[J]. 袁赛,陈能成,肖长江,杜文英,王凯.  计算机系统应用. 2017(07)
[3]水文变化驱动的暴雨-洪涝灾害主动模拟方法[J]. 丁雨淋.  测绘学报. 2016(02)
[4]基于BP神经网络的鄱阳湖水位模拟[J]. 李云良,张奇,李淼,姚静.  长江流域资源与环境. 2015(02)



本文编号：3219014