随着我国经济的腾飞,城市的发展日新月异。以长春高新区为例,发展初期,仅有吉林大学及周边部分区域,如今,长春高新区已经基本完成了 55平方公里的城市及配套设施的建设。城市化快速发展是一把“双刃剑”,一方面促进了地区经济和社会水平的快速提高,同时也带来了各种各样的“城市病”。近年来信息化技术的突飞猛进,为城市的发展与管理带来的新的机遇与挑战,各地政府也逐步采取了信息化管理的手段,提升了管理水平,但每年汛期的防汛工作,仍然是困扰城市管理者的难题。论文作者所在公司有幸承担了某地区智慧城市开发项目工作,在项目过程中,论文作者担任项目经理全程参与了项目的各阶段工作。在对客户现状进行全面掌握后,确定了以智慧的方式改进城市管理为主要项目目标。夏季防汛工作是管理者汛期工作的重中之重,因此,确立了智慧防汛的重点课题,并结合客户所在地区汛期特点,研究了城市内涝积水分析算法,并以此算法为基础,开发了智慧防汛系统。本论文包含两大部分:城市内涝积水分析算法的研究与智慧防汛系统的实现。算法研究方面,本算法主要涉及两部分:1、排水管网排水能力分析;2、积水位置、深度及时间分析。排水能力分析部分对排水管网进行了大量的分析与计算,并结合了降水历时等多项参数,实现了排水路由分析、静态排水能力分析、动态排水能力分析、汇水区域分析等。实现了对排水管线及相应设施的全面分析。该分析内容为积水计算的基础,能够为积水计算算法提供准确的数据。积水位置、深度及时间分析部分核心部分结合了 Marching Square算法与改进的D8算法,实现了对地面的建模,结合降水强度与历时,即可分析出地面实时积水信息及未来积水变化趋势预测。结合上述两部分算法,即可解决防汛系统的两大难题,为系统的实现打下了基础。智慧防汛系统方面,分别从数据、功能和配套工具三个方面进行简要说明。首先收集并录入了大地模型DEM数据、基础地形图数据、综合地下管网数据以及卫星影像图数据,形成了基本了地理信息管理模块;采集了河道水位监控数据；对接了重点路段视频数据;在线抓取了气象实时降水数据。未来,计划建设积水位置水位监控设备,并选点建设10处降水量采集设备以更加丰富系统数据来源。系统功能主要包括:地图展示、监控数据展示、排水相关事件管理、防汛预案管理与自动匹配,并结合上述算法,分别实现了管网排水能力分析功能、排水管网路由分析、地面积水位置分析、以及降水模拟等多项功能。并能够展示出积水变化趋势,便于城市管理者全面掌握区内积水未来变化情况。开发了多项与系统相关的配套服务,主要有数据分析工具与积水分析服务等。其中,数据分析工具主要用于在系统实施前,对各项基础数据进行处理、建模,并进行通用的基本分析,提升数据可用性与易用性,为动态分析做好准备工作;积水分析服务能够在后台实时采集气象数据,并结合实时的己降水信息与预报降水信息动态的生成积水分析结果,因该分析需要处理时间约3分钟,因此,进行后台分析,将结果存储在数据库中,当前台调用时,可以即时展示信息,同时,也可以确保每次降水的分析结果都准确的记录在系统中,以供查看。该系统已在一个区进行了试点实施,涉及部门十余个,并计划于今年在某国家级新区实施。系统应用后,成功分析出了 90%以上积水严重位置、范围以及最大深度,为防汛相关领导的工作调度,以及更加合理的安排防汛工作人员提供了重要数据支持。