本技術(shù)涉及災(zāi)害預(yù)警，特別涉及一種城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，極端大風(fēng)天氣頻發(fā)，導(dǎo)致房屋坍塌、高層建筑外窗脫落、供電和通訊線路中斷、樹(shù)木倒伏等各類社區(qū)安全事件，嚴(yán)重威脅城市街區(qū)安全。因此，亟需開(kāi)展城市街區(qū)風(fēng)災(zāi)破壞綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，以輔助實(shí)時(shí)應(yīng)急決策、指導(dǎo)城市安全設(shè)計(jì)，保障城市社區(qū)安全。

2、相關(guān)技術(shù)中，風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)多圍繞城市街區(qū)單一承災(zāi)載體(如輸電塔、輸電線纜、建筑物、建筑物外圍結(jié)構(gòu)、行道樹(shù)等)展開(kāi)，例如：國(guó)家氣象中心(中央氣象臺(tái))公開(kāi)了一種基于gales模型的城市行道樹(shù)風(fēng)災(zāi)概率預(yù)估方法。該方法借助空間分辨率5公里的中國(guó)氣象局智能網(wǎng)格風(fēng)速預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，結(jié)合雙線性插值，獲取城市風(fēng)速預(yù)測(cè)值，進(jìn)一步地，使用gales模型，計(jì)算不同樹(shù)種的斷裂和倒伏的臨界風(fēng)速，獲取城市樹(shù)木受損概率。

3、然而，相關(guān)技術(shù)中，風(fēng)場(chǎng)計(jì)算精度較低、計(jì)算速度較慢，無(wú)法快速有效的實(shí)現(xiàn)城市街區(qū)風(fēng)場(chǎng)的精細(xì)化實(shí)時(shí)重構(gòu)，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)際場(chǎng)景中復(fù)雜多樣的城市街區(qū)承災(zāi)載體風(fēng)致風(fēng)險(xiǎn)的綜合性評(píng)價(jià)，缺乏界面可視化、結(jié)果定量化、可實(shí)際應(yīng)用的風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，亟待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法及裝置，以解決相關(guān)技術(shù)中，風(fēng)場(chǎng)計(jì)算精度較低、計(jì)算速度較慢，無(wú)法快速有效的實(shí)現(xiàn)城市街區(qū)風(fēng)場(chǎng)的精細(xì)化實(shí)時(shí)重構(gòu)，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)際場(chǎng)景中復(fù)雜多樣的城市街區(qū)承災(zāi)載體風(fēng)致風(fēng)險(xiǎn)的綜合性評(píng)價(jià)，缺乏界面可視化、結(jié)果定量化、可實(shí)際應(yīng)用的風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等問(wèn)題。

2、本技術(shù)第一方面實(shí)施例提供一種城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法，包括以下步驟：基于預(yù)先建立的物理啟發(fā)-數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)框架，對(duì)目標(biāo)城市街區(qū)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)重構(gòu)，得到所述目標(biāo)城市街區(qū)的實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)；基于預(yù)先構(gòu)建的多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)，查詢所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)對(duì)應(yīng)的承災(zāi)載體子模型；根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)和所述承災(zāi)載體子模型計(jì)算所述目標(biāo)城市街區(qū)的風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷等級(jí)空間分布結(jié)果和綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果，以生成預(yù)警提示，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

3、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述基于預(yù)先建立的物理啟發(fā)-數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)框架，對(duì)目標(biāo)城市街區(qū)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)重構(gòu)，得到所述目標(biāo)城市街區(qū)的實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)，包括：基于目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)流場(chǎng)物理特征深度學(xué)習(xí)模型，根據(jù)所述城市街區(qū)的特征點(diǎn)處的模擬風(fēng)速和預(yù)設(shè)風(fēng)場(chǎng)cfd數(shù)據(jù)集捕獲所述城市街區(qū)的流體物理機(jī)制和流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征，以重構(gòu)模擬數(shù)據(jù)集上的初始風(fēng)場(chǎng)；以所述特征點(diǎn)處的稀疏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為輸入，根據(jù)所述流體物理機(jī)制和所述流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征反演計(jì)算所述城市街區(qū)空間各點(diǎn)的實(shí)時(shí)風(fēng)速，以根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)速得到所述城市街區(qū)的初始風(fēng)場(chǎng)；基于稀疏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建模誤差對(duì)所述初始風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行修正，以得到所述城市街區(qū)的實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)。

4、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，在構(gòu)建所述城市街區(qū)的多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)之前，還包括：基于目標(biāo)城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體，識(shí)別所述城市街區(qū)的承災(zāi)載體潛在損傷類型；以臨界風(fēng)速和超越概率為度量準(zhǔn)則，根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)和所述承災(zāi)載體潛在損傷類型結(jié)合目標(biāo)概率分布模型構(gòu)建所述城市街區(qū)的多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)。

5、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)和所述承災(zāi)載體子模型計(jì)算所述目標(biāo)城市街區(qū)的風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷等級(jí)和綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果，包括：獲取所述城市街區(qū)的至少一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域；基于所述至少一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域，對(duì)所述多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)中的承災(zāi)載體子模型進(jìn)行賦權(quán)，以得到所述城市街區(qū)的風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷等級(jí)空間分布結(jié)果和綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果。

6、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)和所述承災(zāi)載體子模型計(jì)算所述目標(biāo)城市街區(qū)的風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷等級(jí)空間分布結(jié)果和綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果，以生成預(yù)警提示，包括：獲取所述城市街區(qū)的實(shí)際稀疏監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)和所述承災(zāi)載體子模型計(jì)算并輸出所述目標(biāo)城市街區(qū)的風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷等級(jí)空間分布結(jié)果及綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果，以生成所述預(yù)警提示。

7、本技術(shù)第二方面實(shí)施例提供一種城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警裝置，包括：第一構(gòu)建模塊，用于基于預(yù)先建立的物理啟發(fā)-數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)框架，對(duì)目標(biāo)城市街區(qū)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)重構(gòu)，得到所述目標(biāo)城市街區(qū)的實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)；查詢模塊，用于基于預(yù)先構(gòu)建的多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)，查詢所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)對(duì)應(yīng)的子模型；預(yù)警模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)和所述子模型計(jì)算所述目標(biāo)城市街區(qū)的風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷等級(jí)空間分布結(jié)果和綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果，以生成預(yù)警提示，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

8、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一構(gòu)建模塊，包括：構(gòu)建單元，用于基于目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)流場(chǎng)物理特征深度學(xué)習(xí)模型，根據(jù)所述城市街區(qū)的特征點(diǎn)處的模擬風(fēng)速和預(yù)設(shè)風(fēng)場(chǎng)cfd數(shù)據(jù)集捕獲所述城市街區(qū)的流體物理機(jī)制和流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征；計(jì)算單元，用于以所述特征點(diǎn)處的稀疏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為輸入，根據(jù)所述流體物理機(jī)制和所述流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征反演計(jì)算所述城市街區(qū)空間各點(diǎn)的實(shí)時(shí)風(fēng)速，以根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)速得到所述城市街區(qū)的初始風(fēng)場(chǎng)；修正單元，用于基于稀疏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建模誤差對(duì)所述初始風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行修正，以得到所述城市街區(qū)的實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)。

9、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，還包括：識(shí)別模塊，用于在構(gòu)建所述城市街區(qū)的多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)之前，基于目標(biāo)城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體，識(shí)別所述城市街區(qū)的承災(zāi)載體潛在損傷類型；第二構(gòu)建模塊，用于以臨界風(fēng)速和超越概率為度量準(zhǔn)則，根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)和所述承災(zāi)載體潛在損傷類型結(jié)合目標(biāo)概率分布模型構(gòu)建所述城市街區(qū)的多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)。

10、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)警模塊，包括：第一獲取單元，用于獲取所述城市街區(qū)的至少一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域；賦權(quán)單元，用于基于所述至少一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域，對(duì)所述多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)中的子模型進(jìn)行賦權(quán)，以得到所述城市街區(qū)的風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷等級(jí)空間分布結(jié)果和綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果。

11、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)警模塊，包括：第二獲取單元，用于獲取所述城市街區(qū)的實(shí)際稀疏監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；生成單元，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)和所述承災(zāi)載體子模型計(jì)算并輸出所述目標(biāo)城市街區(qū)的風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷等級(jí)空間分布結(jié)果及綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果，以生成所述預(yù)警提示。

12、本技術(shù)第三方面實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序，以實(shí)現(xiàn)如上述實(shí)施例所述的城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法。

13、本技術(shù)第四方面實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法。

14、本技術(shù)第五方面實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，以用于實(shí)現(xiàn)如上的城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法。

15、本技術(shù)實(shí)施例可以構(gòu)建物理啟發(fā)-數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的兩階段深度學(xué)習(xí)方法和多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)，計(jì)算并輸出城市街區(qū)承災(zāi)載體損傷等級(jí)及綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布結(jié)果，并基于該結(jié)果進(jìn)行預(yù)警提示。由此，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)融合流場(chǎng)物理特征深度學(xué)習(xí)模型與基于稀疏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建模誤差修正技術(shù)的風(fēng)場(chǎng)實(shí)時(shí)重構(gòu)方法，達(dá)到城市街區(qū)風(fēng)場(chǎng)的實(shí)時(shí)精細(xì)化反演，通過(guò)城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型通用構(gòu)建方法構(gòu)建多承災(zāi)載體風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型庫(kù)，實(shí)現(xiàn)城市街區(qū)風(fēng)致災(zāi)害承災(zāi)載體損傷可能性及綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布快速計(jì)算，為決策者提供實(shí)時(shí)決策建議，為科學(xué)決策和精準(zhǔn)防控提供助力。由此，解決了相關(guān)技術(shù)中，風(fēng)場(chǎng)計(jì)算精度較低、計(jì)算速度較慢，無(wú)法快速有效的實(shí)現(xiàn)城市街區(qū)風(fēng)場(chǎng)的精細(xì)化實(shí)時(shí)重構(gòu)，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)際場(chǎng)景中復(fù)雜多樣的城市街區(qū)承災(zāi)載體風(fēng)致風(fēng)險(xiǎn)的綜合性評(píng)價(jià)，缺乏界面可視化、結(jié)果定量化、可實(shí)際應(yīng)用的風(fēng)致災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等問(wèn)題。

16、本技術(shù)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本技術(shù)的實(shí)踐了解到。