劉慶華，黃李彥，郭奕群

（1.福建商學(xué)院 工商管理系，福建 福州 350012；2.福建警察學(xué)院 刑事科學(xué)技術(shù)系，福建 福州350007）

近年來，城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)，汽車“潛水”、市民“看?！?、馬路“游泳”、廣場“捕魚”的現(xiàn)象屢見不鮮，各大城市競相展示“水城威尼斯”景象。圖1是2015年“蘇迪羅”臺(tái)風(fēng)突襲福州后某路段的情況，整條道路被雨水淹沒，大量的汽車被水浸泡，交通完全癱瘓，給人民群眾造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。

圖1 “蘇迪羅”臺(tái)風(fēng)后的福州

有資料顯示，從2000年起，我國每年平均發(fā)生城市內(nèi)澇200多起，目前內(nèi)澇已成為城市的“通病”。城市內(nèi)澇不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且嚴(yán)重地影響了城市居民的正常生活秩序[2]。建設(shè)城市內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)對于保障城市安全具有重要的作用。

1 城市內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)思路

完善城市內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)，應(yīng)從系統(tǒng)定位、系統(tǒng)建模、人工水位測量等三個(gè)方面著手。

1.1 系統(tǒng)定位

向城市管理者及時(shí)提供城市主要道路的積水信息，以制定有針對性的防治措施；向居民提供城市道路積水信息，以避開危險(xiǎn)區(qū)域，避免生命財(cái)產(chǎn)損失；為政府管理部門提供災(zāi)害信息，為政府配置救災(zāi)物資和人力、優(yōu)化城市道路建設(shè)方案提供可靠的依據(jù)。

1.2 系統(tǒng)建模

為了使預(yù)警系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的功能，必須建立城市內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)模型，使城市內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)發(fā)揮相應(yīng)的作用，模型如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)模型

在系統(tǒng)模型中，安裝的水位探測設(shè)備能將人工水位測量信息持續(xù)地傳輸?shù)絻?nèi)澇預(yù)警平臺(tái)，由平臺(tái)向公眾發(fā)布內(nèi)澇信息。建立覆蓋整個(gè)城市乃至整個(gè)國家主要城市的內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)，在短時(shí)期內(nèi)不可能完全依靠水位探測設(shè)備來獲取數(shù)據(jù)，這是由于設(shè)備價(jià)格昂貴，維護(hù)成本高。因此通過人工測量水位獲取數(shù)據(jù)更加現(xiàn)實(shí)[3]。

1.3 人工水位測量

解決人工水位測量的方案很多，可以由市民測量，也可以由政府基層工作人員測量，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳測量數(shù)據(jù)。測量水位并非居民或政府基層工作人員的本職工作，依靠他們來獲取水位信息并不完全可靠。筆者認(rèn)為由物業(yè)企業(yè)工作人員測量水位更切合實(shí)際，獲得的數(shù)據(jù)更全面和準(zhǔn)確。原因主要有三個(gè)方面。一是物業(yè)企業(yè)分布廣。在現(xiàn)代城市中，物業(yè)分布在各居民小區(qū)、寫字樓、商業(yè)綜合體等，物業(yè)公司的工作人員遍布城市的各個(gè)角落，更容易獲得城市各處的水位信息。二是各物業(yè)企業(yè)都安排了工作人員全天值班，物業(yè)企業(yè)有條件獲得城市全天的水位信息。三是獲得的數(shù)據(jù)可靠。由物業(yè)公司安排人員負(fù)責(zé)測量水位，測量隊(duì)伍穩(wěn)定，收集的信息可靠、全面和準(zhǔn)確。

2 城市內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案

本文結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，設(shè)計(jì)了如圖3所示的城市內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)框架。系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)輸出和系統(tǒng)運(yùn)營四個(gè)功能模塊，各個(gè)模塊之間互相配合，緊密聯(lián)系，缺一不可[4]。下面分別分析各個(gè)模塊的作用和設(shè)計(jì)方案。

圖3 系統(tǒng)框架

2.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集模塊是整套系統(tǒng)的基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)采集整個(gè)城市道路的水位數(shù)據(jù)。依據(jù)傳統(tǒng)的城市水位測量方案，在主要路段安裝水位探測設(shè)備收集水位數(shù)據(jù)，不僅投入設(shè)備的資金規(guī)模大，而且后期運(yùn)營維護(hù)和更新?lián)Q代需要的資金規(guī)模也非常大[5]。為了降低資金投入，本文設(shè)計(jì)了造價(jià)低廉的解決方案，即引入“馬路水位尺”，如圖4所示?！榜R路水位尺”和普通的兒童身高尺非常相似，是對兒童身高尺的改良，主要改進(jìn)了兩個(gè)地方。一是運(yùn)用交通“紅綠燈”的設(shè)計(jì)理念，把馬路水位尺劃分為紅、黃、綠三段，分別表示危險(xiǎn)水位、警告區(qū)水位、安全水位。把制作好的“馬路水位尺”固定在公路的護(hù)欄上，如圖5所示。

圖4 “馬路水位尺”

圖5 “馬路水位尺”的應(yīng)用

當(dāng)然也可以把水位尺安裝在城市的公交站、路燈、紅路燈、監(jiān)控等公共設(shè)施上，如圖6所示。把水位尺安裝在城市各個(gè)區(qū)域或重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域的公共設(shè)施上，水位監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)更加完善。物業(yè)公司工作人員負(fù)責(zé)觀察和傳送馬路水位尺標(biāo)示的水位數(shù)據(jù)。在城市公共設(shè)施上安裝水位尺具有重要的意義，通過的行人、司機(jī)等都可以清晰地觀察到水位狀況，以判斷是否可以安全通行。

圖6 其他公共設(shè)施

另外，每一把“馬路水位尺”對應(yīng)一個(gè)唯一的編號(hào)或二維碼，以確定其對應(yīng)的地理位置。用戶在讀取數(shù)據(jù)和上傳數(shù)據(jù)后，平臺(tái)依據(jù)上傳數(shù)據(jù)的位置編號(hào)，自動(dòng)確認(rèn)上傳數(shù)據(jù)地點(diǎn)的地理位置。

當(dāng)城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害時(shí)，物業(yè)企業(yè)安排工作人員到物業(yè)附近區(qū)域的馬路水位尺拍照或者用肉眼觀測讀取水位數(shù)據(jù)，并及時(shí)向數(shù)據(jù)中心上傳水位數(shù)據(jù)。如果馬路水位尺附近的城市監(jiān)控系統(tǒng)安裝了高清探頭，完全可以利用探頭自動(dòng)獲取水位數(shù)據(jù)。觀測人員可以通過微信公眾號(hào)、手機(jī)APP來等通信方式向數(shù)據(jù)中心傳送數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心模塊具有自動(dòng)采集數(shù)據(jù)或人工采集數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理的功能。在數(shù)據(jù)中心制定了數(shù)據(jù)采集的優(yōu)先原則，如果在信息采集點(diǎn)有自動(dòng)采集設(shè)備，優(yōu)先采用自動(dòng)采集數(shù)據(jù)；如果沒有自動(dòng)采集設(shè)備，優(yōu)先采用有良好信用的物業(yè)企業(yè)提供的數(shù)據(jù)；當(dāng)采集到的大多數(shù)數(shù)據(jù)相近時(shí)，舍棄明顯偏高或偏低的數(shù)據(jù)。當(dāng)平臺(tái)采集的數(shù)據(jù)達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析，以社會(huì)公眾提供更準(zhǔn)確的城市內(nèi)澇信息。

2.3 數(shù)據(jù)輸出

數(shù)據(jù)輸出模塊的作用是向外發(fā)布數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)的關(guān)鍵性模塊。按照“取之于民、用之于民”的建設(shè)思想，系統(tǒng)向城市管理者、救災(zāi)團(tuán)隊(duì)、媒體、物業(yè)服務(wù)企業(yè)、普通民眾、第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)開放數(shù)據(jù)接口，以地圖疊加方式展示輸出的數(shù)據(jù)，如圖7所示。所有的用戶可以通過平臺(tái)方便地查看城市道路水位信息。

圖7 數(shù)據(jù)輸出形式

當(dāng)城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害時(shí)，為了減少民眾出行可能遭遇的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失，城市管理者把從系統(tǒng)獲得的信息通過電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信設(shè)備、手機(jī)短信等媒體向民眾傳播，傳播方式如圖8所示。城市居民小區(qū)的物業(yè)公司可以通過小區(qū)廣播、業(yè)主QQ群、微信群、群發(fā)短信等媒體向小區(qū)業(yè)主傳播內(nèi)澇信息，以幫助小區(qū)業(yè)主“安全出行、安全回家”。

圖8 數(shù)據(jù)輸出渠道

2.4 系統(tǒng)運(yùn)營

只有投入足夠的人力、財(cái)力、物力，才能做好平臺(tái)建設(shè)、平臺(tái)維護(hù)、平臺(tái)數(shù)據(jù)收集等工作，才能維持系統(tǒng)的運(yùn)營工作。因此，系統(tǒng)建設(shè)單位必須爭取政府扶持和企業(yè)捐助，獲得足夠的建設(shè)資金，開發(fā)和建設(shè)好平臺(tái)；建立水位數(shù)據(jù)收集制度，吸引更多的人參與系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集工作，以收集和傳遞大量準(zhǔn)確的水位數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)營要注意的問題

在系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)營過程中，要注意三個(gè)方面的問題。一是設(shè)計(jì)和制作“馬路水位尺”。設(shè)計(jì)和制作的“馬路水位尺”要非常準(zhǔn)確，能夠正確顯示城市積水深度，必須科學(xué)分析著色區(qū)域的劃分，并經(jīng)過嚴(yán)格的測試。否則，失之毫厘，謬以千里。要充分利用已有的公共設(shè)施，建設(shè)“馬路水位尺”，盡量節(jié)約成本。二是預(yù)警平臺(tái)設(shè)計(jì)與開發(fā)。應(yīng)充分利用微信用戶分布廣泛的優(yōu)勢，充分利用微信公眾號(hào)傳播水位數(shù)據(jù)，或者開發(fā)專門的手機(jī)APP平臺(tái)。三是平臺(tái)運(yùn)營和推廣。必須建立有效的激勵(lì)機(jī)制，以保證長期收集準(zhǔn)確有效的水位數(shù)據(jù)，提升系統(tǒng)的使用價(jià)值。

4 小結(jié)

本文充分利用了物業(yè)服務(wù)企業(yè)分布廣泛、全天24小時(shí)值班、政府監(jiān)管、行業(yè)管理等優(yōu)勢，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了以“馬路水位尺”為核心的城市內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)，并提出了建立水位數(shù)據(jù)收集激勵(lì)機(jī)制，借助微信公眾號(hào)的小程序平臺(tái)，以及互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、地圖定位等技術(shù)，向城市管理者、交通管理部門、醫(yī)療衛(wèi)生部門、通訊運(yùn)營商、媒體、物業(yè)協(xié)會(huì)、物業(yè)服務(wù)企業(yè)、業(yè)主等傳播水位信息，為他們的出行、停車、救災(zāi)等決策提供可靠的依據(jù)。

[1]林宇海,陳美秋.搏擊風(fēng)雨顯本色——福建省人大機(jī)關(guān)成功抗擊“蘇迪羅”臺(tái)風(fēng)[J].人民政壇,2015(9):2.

[2]劉佳駿.我國城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)折射的城市擴(kuò)張問題 [EB/OL].（2016-08-04）[2017-08-28].http://www.jjckb.cn/2016-08/04/c_135562123.htm

[3]崔鈺禾.科學(xué)建設(shè)城市防洪防澇系統(tǒng)[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2017(5):175-176.

[4]李程，蘭紅平，曹春燕，等.深圳市惡劣天氣呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].廣東氣象，2017(2):54-57.

[5]姚偉，李紹峰，高飛，等.一種基于城市路燈內(nèi)澇智能監(jiān)測系統(tǒng)[J].電子世界，2017(3):162.