科研进展

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突发性暴雨洪涝精准预报技术与装备

2025-10

研究背景:山区洪水是造成人员伤亡的主要灾种,及时准确预报是减灾关键

当前技术存在不及时、不准确、低效率等问题

关键问题是提升暴雨落区和强度的预报精度、洪水模型的科学机理和计算效率及其建模的集成度与工作效率

研发暴雨反演和短临预报AI算法,显著提升了可迁移性和预报精度

研发融合多源数据的雷达降水反演算法,创新径向遮挡修复和垂向廓线订正算法,提升了暴雨反演算法精度和可迁移性

研发时空变异性增强的降水临近预报深度学习模型,解决降水云团生成和消亡过程预报难题

雷达降水反演精度达85%以上,20mm/h阈值临近预报TS评分达0.44,较已有技术提升16%

建立洪水机理完整规律性认识和水文水动力耦合的融智高效洪水模型

机理提升:基于长期野外实验揭示了洪水机理,建立了不同气候和地质条件下的完整规律性认识

模型加速:采用全域二维水文水动力底层耦合,建立产汇流拓扑结构相容的多GPU并行算法和物理引导AI代理加速算法,实现了洪涝过程精细化高效模拟:1米网格尺寸,千万网格数量,24小时洪水过程演算时间<5分钟

研制车机一体和空地协同的洪水智能建模装备,大幅提升工作效率

车机一体:车载起降平台实现车机一体高效协同作业,“断路、断电、断网”应急支撑

空地协同:多模态传感装置自动提取雨水口等要素,适用于无人机禁飞和监测盲区建模作业

高效建模:集成无人机、传感装置、智能算法和预报模型,单日完成200km²面积的测-传-模-算-演全流程一体化快速作业

成果应用

为洪涝灾害防御指挥调度提供有力技术支撑,具有重要社会效益

技术和装备在北京市、福建省、成都市得到落地应用

全过程参与海河“23·7”流域特大洪水防御,实现了山洪到村到户的预警,提交防洪情报14期

支撑密云水库防洪调度,实现特大洪水条件下的“保安全、多蓄水”