破局城市内涝：构建智能监测预警新体系

城市内涝治理长期面临多重困境。

监测体系存在明显短板，部分区域依赖分散的单点监测设备，难以形成全域覆盖的感知网络，对低洼易涝点、地下管网等关键区域的实时监测能力不足，导致水雨情数据获取不全面、不及时。预警机制滞后于实际需求，传统手段依赖单一指标触发预警，无法整合气象预报、地形地貌、排水系统运行状态等多维度信息，预警的精准度和时效性难以满足现代城市应急管理要求。风险评估与决策支撑环节缺乏核心技术赋能，由于缺少专业水文模型和仿真推演系统，对暴雨内涝的淹没范围、积水深度等关键参数的预测能力薄弱，应急管理往往依赖经验判断，资源调配和预案制定的科学性不足。

● 空天地一体化解决方案的核心架构

全域立体感知网络筑牢监测根基。依托空天地一体化技术构建多层级监测体系。空中维度通过卫星遥感与无人机巡检，实现对城市降水分布、地表径流的宏观监测，快速识别大范围积水风险区域；地面部署智能传感器网络，在立交桥、地下车库、排水管网节点等易涝位置密集布设水位、流量、压力监测设备，实时采集毫米级精度的水文数据；视频监控系统集成人工智能算法，自动识别积水区域、监测水位变化，形成 “空基宏观预警 — 地基精准感知 — 视频智能识别” 的立体监测网络，确保全时段、全区域的水情动态尽在掌握。

数字孪生与智能模型构建决策大脑。通过整合城市地形、排水管网 GIS 数据、气象预报信息等多源数据，构建高精度数字孪生城市模型，实现物理空间与虚拟空间的实时映射。嵌入水文水动力模型、产汇流计算模块等核心算法，基于实时监测数据动态模拟暴雨内涝演进过程，精准推演积水范围、水流速度及淹没风险等级。数字孪生平台支持多维度可视化展示，决策者可通过三维场景直观查看防汛设施分布、应急资源储备及灾害影响区域，为预判风险、制定预案提供全要素数据支撑。

智慧应用层实现全流程闭环管理。打造防汛指挥 “一张图” 综合平台，将实时监测数据、模型推演结果与应急管理体系深度融合。平台集成风险预警、设施运维、资源调度、预案管理等核心功能，通过智能分析自动标注高风险区域，动态匹配最优应急方案，实现从监测预警到指挥调度的全流程智能化。预警系统建立分级响应机制，结合气象预报提前发布不同等级预警信息，同步触发排水泵站预排、交通管制、人员转移等联动措施；应急指挥模块整合抢险队伍、物资储备、医疗资源等信息，通过智能算法优化调度路径，确保应急响应快速高效。

● 方案通过四大核心能力构建技术壁垒：

物联感知技术实现监测设备的全面互联，保障数据采集的实时性与准确性；时空数据融合技术打破信息孤岛，构建统一的防汛数字底座；智能模型算法提升内涝模拟与风险评估的精度，为决策提供科学依据；数字孪生可视化与协同管理平台促进多部门信息共享与业务协同，形成 “监测 — 预警 — 决策 — 处置” 的完整闭环。这些技术的有机结合，不仅解决了传统监测预警的滞后性问题，更实现了从被动应对灾害到主动预防风险的转变。

以基于 GEOVIS 的智慧水利洪水场景平台为例，其集成城市降水、产汇流、节点水量交换、地下管网行洪等多个水文水力分析计算模块，能够精准模拟超标准暴雨下城市内涝的淹没过程。通过这一模拟，不仅可以科学评估城市排水能力，还能准确识别内涝风险点，为城市防洪排涝决策提供数据驱动的科学依据。当系统监测到强降雨趋势时，可提前启动预报功能，利用 AI 算法预测内涝发生概率与影响范围；一旦达到预警阈值，便迅速发出警报，通知相关部门与市民；同时，借助数字孪生技术进行预演，直观展示内涝发展态势，辅助制定科学的应急预案；在灾害发生后，还能复盘分析，优化后续防治策略。

随着技术的持续演进，城市内涝监测预警体系将与数字孪生流域、人工智能大模型等前沿技术深度融合，进一步提升极端天气情景下的模拟推演与智能决策能力。同时，通过构建 “政府主导、企业支撑、公众参与” 的协同治理模式，推动监测数据开放共享，引导社会力量参与风险防控，形成覆盖预防、监测、处置、评估的全生命周期管理体系。未来，这套融合现代信息技术与水文学原理的解决方案，将成为韧性城市建设的重要支撑，助力城市在应对水灾害挑战中实现从 “安全底线” 到 “智慧高线” 的跨越。