海绵城市建设评估方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及海绵城市建设技术领域，具体涉及海绵城市建设评估方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

[0002]“海绵城市”是一种具有“自然积存、自然渗透、自然净化”功能的城市，通过海绵城市建设，综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响。推动海绵城市建设工作有序开展，需逐年开展以达到年径流总量控制率目标为核算依据的海绵城市建设达标面积自评估工作。
[0003]
相关技术中，针对海绵城市建设效果评估，需要通过构建数值模拟拟合、构建不同尺度的监测系统等方式，进行海绵城市建设效果测算评估工作。但目前市域、区域等不同尺度和范围内，大多数排水分区不具备构建专项监测系统和搭建数值模型的基本条件，难以通过标准、统一的定量方法，进行海绵城市建设效果评估工作。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本发明提供了海绵城市建设评估方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决海绵城市建设效果难以定量评估的问题。
[0005]
第一方面，本发明提供了一种海绵城市建设评估方法，包括：
[0006]
获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据；
[0007]
基于城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据；
[0008]
基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数；
[0009]
基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率；
[0010]
基于排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区；
[0011]
计算达标排水分区面积在待评估区域的面积占比，得到待评估区域海绵城市建设面积占比。
[0012]
在本发明中，通过将待评估区域以排水分区为单元进行划分，解决了目前大多数排水分区不具备构建专项监测系统或搭建数值模型的基本条件的问题，进而可以实现对海绵城市建设达标情况进行定量评估。通过对各个排水分区内的下垫面与城市建设相关数据进行核算，计算得到各个排水分区的年径流总量控制率，基于年径流总量控制率，对各个排水分区是否达标进行分析并整合，实现对待评估区域的海绵城市建设效果评估。通过针对不同区域年径流总量控制目标，基于排水分区内下垫面条件、源头海绵设施规模等基本参数，科学、合理地对年径流总量控制率与海绵城市建设达标情况进行评估，具有较强的区域
适用性和可操作性。
[0013]
在一种可选的实施方式中，获取待评估区域的下垫面数据，包括：获取待评估区域内的下垫面类型与各类型下垫面面积，对各下垫面类型进行分类标注；
[0014]
获取待评估区域的城市建设数据，包括：获取待评估区域范围内的海绵城市建设项目数据与源头设施类型，对海绵城市建设项目与源头设施类型进行分类标注，海绵城市建设项目为已完成海绵城市建设的建设项目。
[0015]
在该方式中，通过获取待评估区域的下垫面数据与城市建设数据，明确了待评估区域内的下垫面的情况与海绵城市建设的源头设施建设情况，为下一步排水分区的划分与后续的年径流总量控制率的计算提供了数据支持。
[0016]
在一种可选的实施方式中，基于待评估区域的城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据，包括：
[0017]
基于海绵城市建设项目的标注及排水分区边界矢量数据，将待评估区域划分为若干排水分区；
[0018]
基于待评估区域的城市建设数据与下垫面数据，确定各排水区的排水分区总面积、各类型下垫面面积、海绵城市建设项目数据与排水分区中各类型源头设施及各类型源头设施的面积。
[0019]
在该方式中，通过基于待评估区域的城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，使排水分区具备构建专项监测系统或搭建数值模型的基本条件，排水分区的划分更为合理且科学，更贴近待评估区域的实际情况，对待评估区域的海绵城市建设评估更为科学。
[0020]
在一种可选的实施方式中，基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数，包括：
[0021]
基于排水分区的下垫面类型与源头设施类型，确定排水分区的各下垫面类型对应的下垫面径流系数与各类型源头设施对应的源头设施径流系数；
[0022]
基于排水分区总面积、各类型下垫面的面积及下垫面径流系数、与各类型源头设施的面积及源头设施径流系数，计算得到排水分区的综合径流系数。
[0023]
在该方式中，为更为贴近待评估区域的实际情况，通过确定排水分区中下垫面与源头设施对应的径流系数，计算排水分区的综合径流系数。在考虑排水分区内下垫面条件、源头海绵设施规模的情况下，为后续科学地对排水分区的年径流总量控制率进行计算提供支持。
[0024]
在一种可选的实施方式中，基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率，包括：
[0025]
基于排水分区中各类型下垫面的面积与各类型源头设施的面积，计算得到各类型下垫面可控制的径流体积总量、各类型源头设施可控制的径流体积总量与排水分区可控制的径流体积总量；
[0026]
基于各类型下垫面可控制的径流体积总量、各类型源头设施可控制的径流体积总量与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区可控制径流体积对应的降雨量；
[0027]
基于待评估区域，确定排水分区的年径流总量控制率与降雨量关系；
[0028]
基于排水分区的年径流总量控制率与降雨量关系及降雨量，计算得到排水分区的
年径流总量控制率。
[0029]
在该方式中，通过计算各类型下垫面、各类源头设施在渗透、滞蓄等作用下，排水分区可控制径流体积对应的降雨量，进一步计算得到排水分区年径流总量控制率，明确了排水分区的年径流总量控制率，便于对排水分区进行定量评估。
[0030]
在一种可选的实施方式中，基于排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区，包括：
[0031]
判断当前排水分区的年径流总量控制率是否达到年径流总量控制率；
[0032]
在当前排水分区的年径流总量控制率达到年径流总量控制率目标值时，将当前排水分区计入达标排水分区。
[0033]
在该方式中，基于对待评估区域要求的年径流总量控制率，对排水分区是否达标进行评估，具有更强的区域适用性，更为贴近当地的实际情况，海绵城市建设的评估更为合理且科学。
[0034]
在一种可选的实施方式中，在当前排水分区的年径流总量控制率未达到年径流总量控制率目标值时，判定当前排水分区未达到海绵城市建设要求，不将当前排水分区计入达标排水分区。
[0035]
在该方式中，在排水分区不达标时，不将当前排水分区计入达标排水分区，便于为该排水分区下一步的海绵城市建设提供指导。
[0036]
第二方面，本发明提供了一种海绵城市建设评估装置，装置包括：
[0037]
数据获取模块，用于获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据；
[0038]
排水分区划分模块，用于基于城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据；
[0039]
综合径流系数计算模块，用于基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数；
[0040]
年径流总量控制率计算模块，用于基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率；
[0041]
达标分区筛选模块，用于基于排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区；
[0042]
达标占比计算模块，用于计算达标排水分区面积在待评估区域的面积占比，得到待评估区域海绵城市建设面积占比。
[0043]
第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的海绵城市建设评估方法。
[0044]
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的海绵城市建设评估方法。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]
图1是根据本发明实施例的海绵城市建设评估方法的流程示意图。
[0047]
图2是根据本发明实施例的另一海绵城市建设评估方法的流程示意图。
[0048]
图3是根据本发明实施例的又一海绵城市建设评估方法的流程示意图。
[0049]
图4是根据本发明实施例的再一海绵城市建设评估方法的流程示意图。
[0050]
图5是根据本发明实施例的某评估区域排水单元划分示意图。
[0051]
图6是根据本发明实施例的某评估区域的评估结果示意图。
[0052]
图7是根据本发明实施例的海绵城市建设评估装置的结构框图。
[0053]
图8是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0054]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0055]
相关技术中，针对海绵城市建设效果评估，需要通过构建数值模拟拟合、构建不同尺度的监测系统等方式，进行海绵城市建设效果测算评估工作。但目前市域、区域等不同尺度和范围内，大多数排水分区不具备构建专项监测系统和搭建数值模型的基本条件，难以通过标准、统一的定量方法，进行海绵城市建设效果评估工作。
[0056]
为解决上述问题，本发明实施例中提供一种海绵城市建设评估方法，用于计算机设备中，需要说明的是，其执行主体可以是海绵城市建设评估装置，该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为计算机设备的部分或者全部，其中，该计算机设备可以是终端或客户端或服务器，服务器可以是一台服务器，也可以为由多台服务器组成的服务器集群，本技术实施例中的终端可以是智能手机、个人电脑、平板电脑等其他智能硬件设备。下述方法实施例中，均以执行主体是计算机设备为例来进行说明。
[0057]
本实施例中的计算机设备，适用于在对海绵城市建设推进状况及建设效果评估的使用场景。通过本发明提供的海绵城市建设评估方法，通过将待评估区域以排水分区为单元进行划分，解决了目前大多数排水分区不具备构建专项监测系统或搭建数值模型的基本条件的问题，进而可以实现对海绵城市建设达标情况进行定量评估。通过对各个排水分区内的下垫面与城市建设相关数据进行核算，计算得到各个排水分区的年径流总量控制率，基于年径流总量控制率，对各个排水分区是否达标进行分析并整合，实现对待评估区域的海绵城市建设效果评估。通过针对不同区域年径流总量控制目标，基于排水分区内下垫面条件、源头海绵设施规模等基本参数，科学、合理地对年径流总量控制率与海绵城市建设达标情况进行评估，具有较强的区域适用性和可操作性。
[0058]
根据本发明实施例，提供了一种海绵城市建设评估方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0059]
在本实施例中提供了一种海绵城市建设评估方法，可用于上述的计算机设备，图1是根据本发明实施例的海绵城市建设评估方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
[0060]
步骤s101，获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据。
[0061]
步骤s102，基于城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据。
[0062]
步骤s103，基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数。
[0063]
步骤s104，基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率
[0064]
步骤s105，基于排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区。
[0065]
步骤s106，计算达标排水分区面积在待评估区域的面积占比，得到待评估区域海绵城市建设面积占比。
[0066]
本实施例提供的海绵城市建设评估方法，通过将待评估区域以排水分区为单元进行划分，解决了目前大多数排水分区不具备构建专项监测系统或搭建数值模型的基本条件的问题，进而可以实现对海绵城市建设达标情况进行定量评估。通过对各个排水分区内的下垫面与城市建设相关数据进行核算，计算得到各个排水分区的年径流总量控制率，基于年径流总量控制率，对各个排水分区是否达标进行分析并整合，实现对待评估区域的海绵城市建设效果评估。通过针对不同区域年径流总量控制目标，基于排水分区内下垫面条件、源头海绵设施规模等基本参数，科学、合理地对年径流总量控制率与海绵城市建设达标情况进行评估，具有较强的区域适用性和可操作性。
[0067]
在本实施例中提供了一种海绵城市建设评估方法，可用于上述的计算机设备等，图2是根据本发明实施例的海绵城市建设评估方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
[0068]
步骤s201，获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据。
[0069]
具体地，上述步骤s201包括：
[0070]
步骤s2011，获取待评估区域内的下垫面类型与各类型下垫面面积，对各下垫面类型进行分类标注。
[0071]
在一示例中，获取并解译待评估区域范围内下垫面类型及数据规模，对各下垫面类型进行分类标注，包括：采用遥感解译技术，将下垫面类型按绿地面积、水域面积、硬化面积和其他透水性面积进行分类标注。其中，绿地面积包括：果园、茶园、乔木林地、灌木林地、其他林地、草地、公园绿地、小区绿地、道路附属绿地等。水域面积包括：河流、湖泊、水库、坑塘、内陆滩涂、沟渠、沼泽地、水池等。其他透水性面积包括：农业用地、土地、旱地、裸土地、田坎等。硬化面积包括：工业用地、仓储用地、城镇住宅用地、公共设施用地、广场用地、铁路用地、轨道交通用地、公路用地、城镇道路用地等。
[0072]
步骤s2012，获取待评估区域范围内的海绵城市建设项目数据与源头设施类型，对海绵城市建设项目与源头设施类型进行分类标注，海绵城市建设项目为已完成海绵城市建设的建设项目。
[0073]
在一示例中，获取待评估区域范围内海绵城市建设项目、源头设施类型。其中，海绵城市项目类型包括：已完成建设的建筑与小区类、道路与广场类、公园与绿地类、河湖水系类等项目，对项目建设位置经纬度坐标进行标注。源头设施类型包括：透水铺装、下凹式绿地、人工调蓄设施。
[0074]
在本发明实施例中，通过获取待评估区域的下垫面数据与城市建设数据，明确了待评估区域内的下垫面的情况与海绵城市建设的源头设施建设情况，为下一步排水分区的划分与后续的年径流总量控制率的计算提供了数据支持。
[0075]
步骤s202，基于城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据。
[0076]
具体地，上述步骤s202包括：
[0077]
步骤s2021，基于海绵城市建设项目的标注及排水分区边界矢量数据，将待评估区域划分为若干排水分区。
[0078]
步骤s2022，基于待评估区域的城市建设数据与下垫面数据，确定各排水区的排水分区总面积、各类型下垫面面积、海绵城市建设项目数据与排水分区中各类型源头设施及各类型源头设施的面积。
[0079]
在一示例中，获取待评估区域内建成区、排水分区边界矢量数据，以排水分区为单元耦合上述城市建设数据与下垫面数据。根据步骤s101中的数据获取、标注内容，在各排水分区中进行数据规模核算，包括：排水分区总面积、统计核算4类下垫面面积(绿地面积、水域面积、硬化面积和其他透水性面积)；统计排水分区中海绵城市建设项目数量、类型和具体位置；核算排水分区中源头设施类型及规模(透水铺装面积、下凹式绿地面积、人工调蓄设施调蓄容积)。
[0080]
在本发明实施例中，通过基于待评估区域的城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，使排水分区具备构建专项监测系统或搭建数值模型的基本条件，排水分区的划分更为合理且科学，更贴近待评估区域的实际情况，对待评估区域的海绵城市建设评估更为科学。
[0081]
步骤s203，基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数。详细请参见图1所示实施例的步骤s103，在此不再赘述。
[0082]
步骤s204，基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率。详细请参见图1所示实施例的步骤s104，在此不再赘述。
[0083]
步骤s205，基于排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区。详细请参见图1所示实施例的步骤s105，在此不再赘述。
[0084]
步骤s206，计算达标排水分区面积在待评估区域的面积占比，得到待评估区域海绵城市建设面积占比。详细请参见图1所示实施例的步骤s106，在此不再赘述。
[0085]
在本实施例中提供了一种海绵城市建设评估方法，可用于上述的计算机设备，图3是根据本发明实施例的海绵城市建设评估方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
[0086]
步骤s301，获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据。详细请参见图2所示实施例的步骤s201，在此不再赘述。
[0087]
步骤s302，基于城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据。详细请参见图2所示实施例的步骤s202，在此不再赘述。
[0088]
步骤s303，基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数。
[0089]
具体地，上述步骤s303包括：
[0090]
步骤s3031，基于排水分区的下垫面类型与源头设施类型，确定排水分区的各下垫面类型对应的下垫面径流系数与各类型源头设施对应的源头设施径流系数。
[0091]
在一示例中，以排水分区为单元，基于下垫面类型和源头设施类型，分类别确定径流系数(以计)，表1为不同下垫面类型和源头设施类型分别对应的径流系数，如表1所示，
[0092]
表1
[0093][0094]
步骤s3032，基于排水分区总面积、各类型下垫面的面积及下垫面径流系数、与各类型源头设施的面积及源头设施径流系数，计算得到排水分区的综合径流系数。
[0095]
在一示例中，以排水分区为单元，基于排水分区总面积、单一下垫面或源头设施类型面积及其径流系数，核算排水分区综合径流系数(以计)。
[0096][0097]
式中，为排水分区的综合径流系数；fi分别为各类型下垫面面积，单位为m2；为各类型下垫面对应的下垫面径流系数；f为排水分区总面积，单位为m2。
[0098]
在本发明实施例中，为更为贴近待评估区域的实际情况，通过确定排水分区中下垫面与源头设施对应的径流系数，计算排水分区的综合径流系数。在考虑排水分区内下垫面条件、源头海绵设施规模的情况下，为后续科学地对排水分区的年径流总量控制率进行计算提供支持。
[0099]
步骤s304，基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率。
[0100]
具体地，上述步骤s304包括：
[0101]
步骤s3041，基于排水分区中各类型下垫面的面积与各类型源头设施的面积，计算得到各类型下垫面可控制的径流体积总量、各类型源头设施可控制的径流体积总量与排水分区可控制的径流体积总量。
[0102]
在一示例中，以排水分区为单元，借鉴容积控制法，计算得到各类型下垫面、各类
源头设施，通过渗透、滞蓄等作用，可控制的径流体积总量(以v计，单位为m3)。
[0103]
(1)水面面积，以可调控水位h1(15～20cm)，结合水面面积核算(以v1计，单位为m3)：
[0104]v1
＝h1*f1[0105]
式中，v1为水面可控制的径流体积总量，h1为水面可调控水位，f1为水面面积。
[0106]
(2)下凹式绿地，基于设施建设要求和实际情况，以可控制径流深度h2(5～10cm)，结合下凹式绿地面积核算(以v2计，单位为m3)：
[0107]v2
＝h2*f2[0108]
式中，v2为下凹式绿地可控制的径流体积总量，h2为下凹式绿地可调控水位，f2为下凹式绿地面积。
[0109]
(3)透水铺装，基于现场监测结果，以可控制降雨雨量h3(0.0108m)，结合透水铺装面积核算(以v3计，单位为m3)。
[0110]v3
＝h3*f3[0111]
式中，v3为透水铺装可控制的径流体积总量，h3为透水铺装可调控水位，f3为透水铺装面积。
[0112]
(4)人工调蓄设施，基于排水分区中标注并核算的人工调蓄设施调蓄容积总量核算(以v4计，单位为m3)。
[0113]v4
＝h4*f4[0114]
式中，v4为人工调蓄设施可控制的径流体积总量，h4为人工调蓄设施可调控水位，f4为人工调蓄设施面积。
[0115]
(5)普通绿地面积，以除下凹式绿地以外的普通绿地面积通过渗透作用可控制的径流体系(以v5计，单位为m3)。
[0116]v5
＝α*k*j*(f
绿地-f2)*t
[0117]
式中，α为综合安全系数，取值范围0.5～0.6；k为土壤饱和渗透系数(m/s)，由土壤类型确定，如粉土渗透系数取值范围1.16
×
10-6
～5.79
×
10-6
m/s；j为水力坡度，一般取1.0；f
绿地
和f2分别为排水分区范围内标注并核算的绿地总面积和下凹式绿地总面积，单位为m2；t为渗透时间，单位为s。
[0118]
(6)其他透水性下垫面，以其他透水性下垫面通过渗透作用可控制的径流体系(以v6计，单位为m3)。
[0119]v6
＝α*k*j*f
其他
*t，
[0120]
式中，α为综合安全系数，取值范围0.5～0.6；k为土壤饱和渗透系数(单位为m/s)，由土壤类型确定，如粉土渗透系数取值范围1.16
×
10-6
～5.79
×
10-6
m/s；j为水力坡度，一般取1.0；f
其他
为排水分区范围内标注并核算的其他透水性下垫面总面积，单位为m2；t为渗透时间，单位为s。
[0121]
排水分区内可控制的径流体积总量(以v计，单位为m3)，为上述(1)～(6)计算控制量的总和。
[0122]
步骤s3042，基于各类型下垫面可控制的径流体积总量、各类型源头设施可控制的径流体积总量与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区可控制径流体积对应的降雨量。
[0123]
在一示例中，基于不同类别下垫面、源头设施通过渗透、滞蓄等作用，可控制的径流体积总量，耦合排水分区总面积、步骤二中综合径流系数(以计)，核算排水分区内可控制径流体积对应的降雨量(以h计，单位为mm)：
[0124][0125]
式中，h为排水分区内可控制径流体积对应的降雨量，v为排水分区内可控制的径流体积总量，为排水分区的综合径流系数，f为排水分区总面积。
[0126]
步骤s3043，基于待评估区域，确定排水分区的年径流总量控制率与降雨量关系。
[0127]
在一示例中，根据不同地区年径流总量控制率对应设计降雨量，分区域拟合年径流总量控制率与降雨量关系方程。以某地区为例，拟合得到的年径流总量控制率与降雨量关系方程如下公式所示：
[0128]
y＝(-0.0003x2+0.0286x+0.2443)*100
[0129]
式中，y为年径流总量控制率；x为降雨量，单位为mm。
[0130]
步骤s3044，基于排水分区的年径流总量控制率与降雨量关系及降雨量，计算得到排水分区的年径流总量控制率。
[0131]
在一示例中，排水分区内可控制径流体积对应降雨量结果带入年径流总量控制率与降雨量关系方程，计算得到该排水分区年径流总量控制率(％)。
[0132]
在本发明实施例中，通过计算各类型下垫面、各类源头设施在渗透、滞蓄等作用下，排水分区可控制径流体积对应的降雨量，进一步计算得到排水分区年径流总量控制率，明确了排水分区的年径流总量控制率，便于对排水分区进行定量评估。
[0133]
步骤s305，基于排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区。详细请参见图2所示实施例的步骤s205，在此不再赘述。
[0134]
步骤s306，计算达标排水分区面积在待评估区域的面积占比，得到待评估区域海绵城市建设面积占比。详细请参见图2所示实施例的步骤s206，在此不再赘述。
[0135]
在本实施例中提供了一种海绵城市建设评估方法，可用于上述的计算机设备，图4是根据本发明实施例的海绵城市建设评估方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：
[0136]
步骤s401，获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据。详细请参见图3所示实施例的步骤s301，在此不再赘述。
[0137]
步骤s402，基于城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据。详细请参见图3所示实施例的步骤s302，在此不再赘述。
[0138]
步骤s403，基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数。详细请参见图3所示实施例的步骤s303，在此不再赘述。
[0139]
步骤s404，基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率。详细请参见图3所示实施例的步骤s304，在此不再赘述。
[0140]
步骤s405，基于排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区。
[0141]
具体地，上述步骤s405包括：
[0142]
步骤s4051，判断当前排水分区的年径流总量控制率是否达到年径流总量控制率。
[0143]
在一示例中，根据待评估区域所处区域，确定对应的年径流总量控制率目标值和需控制的降雨量值。
[0144]
步骤s4052，在当前排水分区的年径流总量控制率达到年径流总量控制率目标值时，将当前排水分区计入达标排水分区。
[0145]
在一示例中，根据年径流总量控制率核算结果，筛选并统计评估区域内达到年径流总量控制率目标值的排水分区及其面积，并计入达标排水分区。
[0146]
在一实施场景中，将当前排水分区计入达标排水分区后，海绵城市建设评估方法还可以包括：根据年径流总量控制率核算中排水分区可控制径流体积对应的降雨量的计算结果，识别并筛选出可控制径流体积大于径流控制需求的排水分区，即排水分区可控制径流体积对应的降雨量(以h计，单位为mm)核算结果，大于该区域年径流总量控制率达到95％时所对应的设计降雨量值。
[0147]
针对筛选出的排水分区，识别该排水分区内滞蓄规模和能力较大的调蓄设施或天然水体；结合设施设计规模和服务范围，将可服务的汇水区及面积纳入达标排水分区。
[0148]
在一些可选的实施方式中，上述步骤s4033之后，在当前排水分区的年径流总量控制率未达到年径流总量控制率目标值时，判定当前排水分区未达到海绵城市建设要求，不将当前排水分区计入达标排水分区。
[0149]
在该方式中，在排水分区不达标时，不将当前排水分区计入达标排水分区，便于为该排水分区下一步的海绵城市建设提供指导。
[0150]
在本发明实施例中，基于对待评估区域要求的年径流总量控制率，对排水分区是否达标进行评估，具有更强的区域适用性，更为贴近当地的实际情况，海绵城市建设的评估更为合理且科学。
[0151]
步骤s406，计算达标排水分区面积在待评估区域的面积占比，得到待评估区域海绵城市建设面积占比。
[0152]
在一示例中，达到年径流总量控制率目标的排水分区及面积，核算达标面积占区域建成区面积占比。该结果为待评估区域范围内达到年径流总量控制率目标的海绵城市建设达标面积占比情况。达标面积占比的计算公式如下：
[0153]
d％＝100*∑(s1+s2+k+si)/s
总
[0154]
式中，s1、s2、k、si为达到年径流总量控制率目标的排水分区及面积，s
总
为该待评估区域建成区面积，d％为达标面积占比。
[0155]
在一实施场景中，以某市为例，针对该某市进行基于年径流总量控制率目标的海绵城市建设达标面积评估市，具体实施方法为：
[0156]
步骤一：获取该某市内建成区、排水分区边界矢量文件。以排水分区为单元，对应耦合各排水分区内下垫面类型及面积、海绵城市建设项目及位置、源头设施类型及规模等各分类数据。图5是根据本发明实施例的某评估区域排水单元划分示意图。如图5所示，该某市范围内建成区面积48376574.65平方米，共划分为55个排水分区。表2为待评估区域下垫面类型分布及面积表，表3为待评估区域源头设施类型及面积表，如表2～3所示，
[0157]
表2
[0158][0159][0160]
表3
[0161]
排水分区编号透水铺装面积(m2)下凹绿地面积(m2)人工调蓄设施容积(m3)15527
ꢀꢀ
291490860031479139611540005000............50481
ꢀꢀ
510005250400530005400055000
[0162]
步骤二：基于各排水分区内下垫面类型和源头设施类型，分类别确定径流系数(以计)；基于各排水分区总面积、单一下垫面或源头设施类型面积及其径流系数，核算各排水分区综合径流系数(以计)，表4为排水分区综合径流系数表，如表4所示：
[0163]
表4
[0164]
排水分区编号排水分区综合径流系数10.605520.593430.604440.604750.5850
......500.5189510.5433520.5557530.5221540.5549550.5453
[0165]
步骤三：以各排水分区为单元，借鉴容积控制法，计算得到各类型下垫面、各类源头设施通过渗透、滞蓄等作用，可控制的径流体积总量(以v计，m3)。耦合各排水分区总面积、综合径流系数(以计)；根据核算各排水分区内可控制径流体积对应的降雨量。表5为可控制的径流体积总量及对应降雨量表，如表5所示：
[0166]
表5
[0167]
排水分区编号控制径流体积(m3)可控制雨量(mm)1918.4491.7029252.73526.163697.9022.0346771.06118.7253186.67324.30.........50843.5943.19511791.3122.63525956.9248.94533738.3447.4754679.2432.38552664.1123.63
[0168]
步骤四：根据该区年径流总量控制率对应设计降雨量,拟合年径流总量控制率与降雨量关系方程为y＝(-0.0003x2+0.0286x+0.2443)*100，式中，y为年径流总量控制率，x为该排水分区可控制径流体积对应的降雨量。基于上述公式，逐一计算各排水分区年径流总量控制率。该区对应的年径流总量控制率目标值为60％，根据计算结果，筛选出年径流总量控制率超过60％的排水分区，共13个，面积合计7688606.39平方米，判定达目标要求，计入达标排水分区。
[0169]
步骤五：根据各排水分区内可控制径流体积对应的降雨量计算结果，识别其他的42个排水分区中，可控制径流体积大于径流控制需求的排水分区(即核算结果，大于该区域年径流总量控制率达到95％时所对应的设计降雨量值56.5mm)。根据上述规则，共筛选出5个排水分区，面积合计4038083.552平方米；表明5个排水分区已超过年径流总量控制率达60％要求(该某市年径流总量控制率达60％时，对应降雨量为13.8mm)，计入达标排水分区，且具有一定滞蓄能力冗余。
[0170]
步骤六：针对所筛选的5个排水分区，结合排水分区内项目和设施数据资料，识别各排水分区内滞蓄规模和能力较大的调蓄设施或天然水体。经筛选核算表明，排水分区(编
号16)，建有人工调蓄设施1座，服务范围覆盖上游编号为12、14、15、18的4排水分区，解决该排水分区雨水滞蓄需求。上述4个的排水分区面积合计5463073.99平方米，将纳入达标排水分区。
[0171]
步骤七：图6是根据本发明实施例的某评估区域的评估结果示意图。如图6所示，根据上述步骤计算结果，该区域内计入达标排水分区共22个，面积合计17189763.93平方米，达标面积占区域建成区面积占比为35.5％。即该某市建成区范围内，达到年径流总量控制率目标的面积占比为35.5％。
[0172]
在本实施例中还提供了一种海绵城市建设评估装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0173]
本实施例提供一种海绵城市建设评估装置，如图7所示，包括：
[0174]
数据获取模块701，用于获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据；
[0175]
排水分区划分模块702，用于基于城市建设数据与下垫面数据，将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据；
[0176]
综合径流系数计算模块703，用于基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数；
[0177]
年径流总量控制率计算模块704，用于基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与排水分区的综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率；
[0178]
达标分区筛选模块705，用于基于排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区；
[0179]
达标占比计算模块706，用于计算达标排水分区面积在待评估区域的面积占比，得到待评估区域海绵城市建设面积占比。
[0180]
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
[0181]
本发明实施例中的海绵城市建设评估装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
[0182]
本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图8所示的海绵城市建设评估装置。
[0183]
请参阅图8，图8是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图8所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示gui的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图8中以一个处理器10为例。
[0184]
处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步
包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。
[0185]
其中，所述存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使所述至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
[0186]
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0187]
存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0188]
该计算机设备还包括输入装置30和输出装置40。处理器10、存储器20、输入装置30和输出装置40可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
[0189]
输入装置30可接收输入的数字或字符信息，以及产生与该计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等。输出装置40可以包括显示设备、辅助照明装置(例如，led)和触觉反馈装置(例如，振动电机)等。上述显示设备包括但不限于液晶显示器，发光二极管，显示器和等离子体显示器。在一些可选的实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
[0190]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。
[0191]
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：
1.一种海绵城市建设评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据；基于所述城市建设数据与所述下垫面数据，将所述待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据；基于所述排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到所述排水分区的综合径流系数；基于所述排水分区中城市建设数据、下垫面数据与所述排水分区的综合径流系数，计算得到所述排水分区的年径流总量控制率；基于所述排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区；计算所述达标排水分区面积在所述待评估区域的面积占比，得到所述待评估区域海绵城市建设面积占比。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待评估区域的下垫面数据，包括：获取所述待评估区域内的下垫面类型与各类型下垫面面积，对所述各下垫面类型进行分类标注；获取所述待评估区域的城市建设数据，包括：获取所述待评估区域范围内的海绵城市建设项目数据与源头设施类型，对所述海绵城市建设项目与源头设施类型进行分类标注，所述海绵城市建设项目为已完成海绵城市建设的建设项目。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述待评估区域的城市建设数据与所述下垫面数据，将所述待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据，包括：基于所述海绵城市建设项目的标注及排水分区边界矢量数据，将所述待评估区域划分为若干排水分区；基于所述待评估区域的城市建设数据与所述下垫面数据，确定各排水区的排水分区总面积、各类型下垫面面积、海绵城市建设项目数据与所述排水分区中各类型源头设施及所述各类型源头设施的面积。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到所述排水分区的综合径流系数，包括：基于所述排水分区的下垫面类型与源头设施类型，确定所述排水分区的各下垫面类型对应的下垫面径流系数与所述各类型源头设施对应的源头设施径流系数；基于所述排水分区总面积、所述各类型下垫面的面积及下垫面径流系数、与所述各类型源头设施的面积及源头设施径流系数，计算得到所述排水分区的综合径流系数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述排水分区中城市建设数据、下垫面数据与所述排水分区的综合径流系数，计算得到所述排水分区的年径流总量控制率，包括：基于所述排水分区中各类型下垫面的面积与各类型源头设施的面积，计算得到各类型下垫面可控制的径流体积总量、各类型源头设施可控制的径流体积总量与所述排水分区可控制的径流体积总量；基于所述各类型下垫面可控制的径流体积总量、各类型源头设施可控制的径流体积总
量与所述排水分区的综合径流系数，计算得到所述排水分区可控制径流体积对应的降雨量；基于所述待评估区域，确定所述排水分区的年径流总量控制率与降雨量关系；基于所述排水分区的年径流总量控制率与降雨量关系及降雨量、可控制的径流体积总量，计算所述得到排水分区的年径流总量控制率。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区，包括：判断当前排水分区的年径流总量控制率是否达到年径流总量控制率目标值；在所述当前排水分区的年径流总量控制率达到年径流总量控制率目标值时，将所述当前排水分区计入达标排水分区。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述当前排水分区的年径流总量控制率未达到年径流总量控制率目标值时，判定所述当前排水分区未达到海绵城市建设要求，不将所述当前排水分区计入达标排水分区。8.一种海绵城市建设评估装置，其特征在于，所述装置包括：数据获取模块，用于获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据；排水分区划分模块，用于基于所述城市建设数据与所述下垫面数据，将所述待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据；综合径流系数计算模块，用于基于所述排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到所述排水分区的综合径流系数；年径流总量控制率计算模块，用于基于所述排水分区中城市建设数据、下垫面数据与所述排水分区的综合径流系数，计算得到所述排水分区的年径流总量控制率；达标分区筛选模块，用于基于所述排水分区的年径流总量控制率，筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区；达标占比计算模块，用于计算所述达标排水分区面积在所述待评估区域的面积占比，得到所述待评估区域海绵城市建设面积占比。9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至7中任一项所述的海绵城市建设评估方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的海绵城市建设评估方法。

技术总结
本发明涉及海绵城市建设技术领域，公开了海绵城市建设评估方法、装置、计算机设备及存储介质，包括：获取待评估区域的城市建设数据与下垫面数据；将待评估区域划分为若干排水分区，确定各排水分区的城市建设数据与下垫面数据；基于排水分区的城市建设数据及下垫面数据，计算得到排水分区的综合径流系数；基于排水分区中城市建设数据、下垫面数据与综合径流系数，计算得到排水分区的年径流总量控制率；筛选得到达到年径流总量控制率目标值的达标排水分区；计算达标排水分区面积在待评估区域的面积占比，得到待评估区域海绵城市建设面积占比。本发明通过针对不同区域的控制目标，对海绵城市建设达标情况进行评估，具有区域适用性和可操作性。性和可操作性。性和可操作性。


技术研发人员：战楠 于磊 黄俊雄 史海波 王志丹 熊瑛 严玉林 张书函 陈楠
受保护的技术使用者：北京市水科学技术研究院
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/6