具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基于应急预案可视化及快速制图的预防小流域自然灾害方法及系统作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实施例提供一种基于应急预案可视化及快速制图的预防小流域自然灾害方法，如图1所示，所述预防小流域自然灾害方法包括：

步骤一，获取小流域的地理信息、气象信息、社会信息及以往防治记录信息；

步骤二，利用地理信息、气象信息进行快速制图，以形成3D仿真地图；

步骤三，利用以往防治记录信息，对形成的3D仿真地图进行优化，并推测自然灾害发生的可能性以及发生的时间、区域和类别，以提出初步应急预案；

步骤四，根据社会信息，对所述初步应急预案进行调整优化，以形成最终应急预案。

本实施例提供的基于应急预案可视化及快速制图的预防小流域自然灾害方法，通过小流域的各类信息构建并优化3D仿真地图，使得能够自动推算出小流域区域自然灾害发生的可能性以及灾害发生的区域、类别和时间，提高了小流域自然灾害的预防效率；此外，由于3D仿真地图能够可视化地展示推演过程，使得人们可以直观、清楚观察到可能产生自然灾害的区域布局及灾害产生的危害等，对自然灾害的预防起到参考和辅助作用。解决了如何预防小流域自然灾害的问题。

具体的，在本实施例中，步骤一包括：

S11，利用GPS、GIS、遥感RS中的一种或多种技术获取所述地理信息，所述地理信息包括但不限于地质、地形、水域和道路。通过获取的地质、地形、水域和道路等地理信息，能够在形成3D仿真地图时按预设比例完全展示小流域区域的真实情况，因此，获取的信息约细致、全面，对后期的3D仿真地图的形成越有利。其中，GPS、GIS和遥感RS技术为本领域技术人员所熟知的用于获取地理信息的技术，具体实现方式此处不再赘述。

S12，从气象站获取小流域处的气象信息，所述气象信息包括但不限于以往气象记录、当前气象数据和预测气象数据。通过气象信息能够获知小流域处的气象规律，考虑到自然灾害的发生可能受气象因素的影响，因此为更加全面的考虑和推断自然灾害发生的可能，提高自然灾害预防的准确度，本实施例中纳入了气象信息，通过气象信息和地理信息共同推演确认自然灾害发生的可能性、时间、区域和类别。

S13，从小流域处的社区获取社会信息，所述社会信息包括但不限于人口分布情况，工农业分布状况及类别。由于社区能够及时获知社区管理范围内的所有人口的情况，因此通过社区获取社会信息能够保证社会信息的准确性和完整性。当然，必要情况下，还可以通过其他途径获取社会信息，如工商部、公安部等登记部门。

需要说明的是，上述各类信息的获取可以是实时的，也可以是设定预设周期，每一周期获取一次。例如，考虑到地理信息可能很长时间不会发生明显变动，因此可以设置每年获取更新一次，如此还可以降低数据获取的工作量；考虑到天气每天都在变化，且气象站对天气是实时监测的，因此该数据可以和气象站进行连网，从而实时获取气象的最新数据；考虑到人口分布、工农业分布不会在短期内发生大量变化，但为了保证在自然灾害发生时能够及时通知并联络到所有人员，因此可以按日或周或月的中级周期来进行数据的更新。

还需要说明的是，地理信息、气象信息和社会信息的获取顺序逻辑并不严格要求，在实际应用过程中，其获取顺序可以是其他次序或是同时获取，此处不做限定。

进一步的，在本实施例中，步骤二包括：

S21，根据获取的所述地理信息构建3D地图框架。在本实施例中，具体可以利用全息影像或虚拟现实等技术实现3D地图框架的搭设，从而能够使得人们能够直观地观察3D仿真地图。当然，在其他实施例中，还可以通过其他技术手段实现3D地图框架的搭设。

S22，对所述3D地图框架处的各区域细节进行智能识别和标注。识别和标注的重点包括地理区域特征，如道路、山脉、水域、建筑等；还包括等高线、等势线等辅助线条。标注可以通过特定线条（颜色、线型）、符号和/或文字等实现。在进行展示时，这些标注可以选择展示或不展示，从而便于人们观察3D仿真地图上的小流域处的形貌。

S23，对无法智能识别或标注的区域进行人工干预优化以填充标注。考虑到智能识别可能存在误判，因此可以通过人工干预的方式对未填充的区域进行手工标注，还可以对已填充的标注进行核准确认，防止标识错误导致的应急预案的错误，提高应急预案的可实现性和可操作性。

S24，利用获取的所述气象信息对所述3D地图框架的环境进行渲染，以形成3D仿真地图。在本实施例中，可以将获取的气象信息进行还原，从而在3D地图框架上进行气象渲染，如此形成的3D仿真地图不仅可以展示地理构造，还可以体现当前或以往或未来时刻的气象，以及在该气象下地质结构发生的变化。

较佳的，在本实施例中，所述3D仿真地图可以360°旋转，且可展示任意剖面结构。从而便于人们分析发现自然灾害产生的更深层更内部的原因，以及该自然灾害发生后对地质内部造成的改变，为灾后重建提供技术支持。

再进一步的，在本实施例中，步骤三包括：

S31，根据获取的所述以往防治记录信息对所述3D仿真地图进行标识，以凸显防治区域。考虑到自然灾害重发的可能性，以及为监控灾后重建的效果，在本实施例中，对以往有防治记录的区域进行标识，进而凸显防治区域。在需要对该防治区域进行进一步分析和确认时，便可以直接调取相关地图信息和已记录的其他信息，提高了数据处理的效率。

S32，按照自然灾害的类别和等级，将所述以往防治记录信息中的各类自然灾害进行分类汇总，并提取各类自然灾害的特征；

S33，对提取的特征进行拟合分析，以得到各类自然灾害的产生规律；

S34根据得到的所述产生规律预判未来时期最先可能发生的灾害的区域、时间及类别，并提出初步应急预案。

将小流域处的各类自然灾害进行特征提取并进行分类整理，找出其中的规律，对于预防自然灾害有着非常重要的贡献，如此便可以推断预估自然灾害发生的可能性，以及自然灾害可能发生的区域、时间和类别，从而有针对性的做好预防措施和灾后重建方案，使得对应急事态的发生能够心中有数、从容应对。

较佳的，在本实施例中，步骤三还包括：

S35，及时更新以往防治记录信息，并根据更新后的所述以往防治记录信息进行特征提取和拟合分析，以得到更新后的各类自然灾害的产生规律；

S36，根据更新后的所述产生规律对预判的未来时期最先可能发生的灾害的时间及类别和初步紧急预案进行优化。

由于地壳地质运动长期看是有规律可循的，以及随着科学技术的发展，勘探技术和应急预案措施都会更加的人性化和理想化，因此，及时更新以往防治记录信息，有利于提高应急预案的有效性和可实施性。

此外，在本实施例中，步骤四包括：

S41，根据人口分布情况、道路和工农业分布状况及类别规划人员避难路线和避难集中点。具体的，可以在3D仿真地图上预先设置若干个避难集中点，并设置可容纳的人口数量，根据推演出的可能发生自然灾害的区域来将人员进行疏离，并按照路径最短对避难路线进行优化，以保证在自然灾害发生的区域中的所有人员可以尽快撤离进入避难集中点，进而保证人员安全。

S42，根据初步应急预案推断灾后情形，并根据所述灾后情形设置重建工作内容。不同的自然灾害导致的地质变动是不同的，从而产生的灾后情形也有不同，需要有针对性的设置灾后重建工作内容。在本实施例中，通过对灾后情形进行推断，进而根据推断的结果布置灾后重建工作，使得在自然灾害真实发生后，该应急预案中的灾后重建工作内容可以直接被运用，提高了应急事态的响应度。

S43，将所述人员避难路线和避难集中点、所述重建工作内容和所述初步应急预案进行汇总整理，以形成最终应急预案。

较佳的，为使小流域处的人员积极参与应急预案，并为之做出贡献，在本实施例中，如图2所示，所述预防小流域自然灾害方法还包括：

步骤五，小流域处人员配置GPS终端，所述GPS终端记录有持有人员的基本信息，所述基本信息包括但不限于持有人员的姓名、年龄、职业、住址和联系方式；

步骤六，将所述最终应急预案发送至所有所述GPS终端；

步骤七，所述GPS终端根据当前位置坐标和所述基本信息将所述最终应急预案进行转换，以形成对应持有人员的专属应急预案。

通过GPS终端与应急预案预防中心进行连接，实现数据互传，能够使GPS终端持有人员及时获取应急预案，进而做出防护措施，此外，预防中心能够通过GPS终端实时获取持有人员的地理位置，对人员进行监控进而保证人员安全。

较佳的，若GPS终端中还录有人员职业等其他信息，还可以在应急预案中对特定职业人群进行调动，配合应急预案的实施。例如，若持有人员为医护人员，则可以指挥该人员前往医疗站对人们进行医疗救助；又如，若持有人员为消防官兵或武警官兵，则可以指挥该人员前往救灾抗灾，为人们争取更多的避难时间等。

专属应急预案是利用GPS终端的当前位置，根据最终应急预案产生的避难路线，指引持有人员前往指定的避难集中点，避免由于人员不熟悉道路，或灾难发生道路受损，或个别避难集中点人员集中过多而无法容纳人员造成的应急响应疏漏，保证人员安全。

当然，在其他实施例中，GPS终端还可以与预防中心互连，预防中心控制人员可以通过远程视频通话确认GPS终端持有人员的状况，并指挥人员疏离，提高应急预案的响应时效。例如，当应急预案下发后，预防中心监控人员发现有个别GPS终端的位置坐标长时间未发生移动，则与该GPS终端进行视频通话，确认GPS终端附近是否有人员存在，若有，则提示人员撤离，若无，则可以将该GPS终端设置为失效终端；又如，在正常情况下，可以不定期或定期的对所有GPS终端的工作状况进行确认，若GPS终端已失效，则剔除该GPS终端的位置信息，以及添加入新进入小流域内的GPS终端位置信息。GPS终端可以为手机、智能手表等具有GPS功能的移动设备，除提供GPS定位功能外，GPS终端还可以具备如语音通话、视频通话等其他功能，以保证在应急状态下人员的安全撤离。

本实施例还提供一种基于应急预案可视化及快速制图的预防小流域自然灾害系统，如图3所示，所述预防小流域自然灾害系统包括预防中心和与预防中心无线通信连接的多个GPS终端；所述预防中心用于获取小流域的地理信息、气象信息、社会信息及以往防治记录信息，利用地理信息、气象信息、社会信息及以往防治记录信息进行快速制图以形成3D仿真地图，并提出初步应急预案，以形成最终应急预案；所述GPS终端用于获取所述最终应急预案，并根据当前位置坐标和所述基本信息将所述最终应急预案进行转换，以形成对应持有人员的专属应急预案。

具体的，在本实施例中，所述预防中心包括数据获取模块、快速制图模块、预案生成模块和状态可视模块；所述数据获取模块用于获取小流域的地理信息、气象信息、社会信息及以往防治记录信息；所述快速制图模块用于利用地理信息、气象信息进行快速制图，以形成3D仿真地图；所述预案生成模块用于利用以往防治记录信息，对形成的3D仿真地图进行优化，并推测自然灾害发生的类别及发生的可能性，以提出初步应急预案，并根据社会信息，对所述初步应急预案进行调整优化，以形成最终应急预案；所述状态可视化模块用于将最终应急预案以可视化的方式展示。

以及，在本实施例中，所述GPS终端包括预案获取模块、预案转换模块和预案展示模块；所述预案获取模块用于获取最终应急预案；所述预案转换模块用于根据当前位置坐标和所述基本信息将所述最终应急预案进行转换，以形成对应持有人员的专属应急预案；所述预案展示模块用于想人员展示所述专属应急预案。

在本实施例提供的基于应急预案可视化及快速制图的预防小流域自然灾害系统中，预防中心通过3D仿真地图可以真实、清晰、准确的反应小流域处的地质样貌，并能够定期更新小流域处的各类地理标识，如道路、建筑、地质形态等，还能够自动根据获取的各类信息智能判断未来时期可能发生自然灾害的时间、区域、类别等，进而根据判断的结果产生应急预案，使得在自然灾害发生前做到心中有数；GPS终端与预防中心互连，实现了人与预防中心的数据互通，使得在应急预案下发后，有效指挥人员按照预案方式进行避难，提高了人员的安全性。此外，根据最终应急预案，还可以有效进行灾后重建工作，为小流域的自然灾害预防、治理、灾后重建提供重要支持。

综上所述，本实施例提供的基于应急预案可视化及快速制图的预防小流域自然灾害方法及系统，包括：获取小流域的地理信息、气象信息、社会信息及以往防治记录信息；利用地理信息、气象信息进行快速制图，以形成3D仿真地图；利用以往防治记录信息，对形成的3D仿真地图进行优化，并推测自然灾害发生的类别及发生的可能性，以提出初步应急预案；根据社会信息，对所述初步应急预案进行调整优化，以形成最终应急预案。通过小流域的各类信息构建并优化3D仿真地图，使得能够自动推算出小流域区域自然灾害发生的可能性以及灾害发生的区域、类别和时间，提高了小流域自然灾害的预防效率；此外，由于3D仿真地图能够可视化地展示推演过程，使得人们可以直观、清楚观察到可能产生自然灾害的区域布局及灾害产生的危害等，对自然灾害的预防起到参考和辅助作用。解决了如何预防小流域自然灾害的问题。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。