城市防汛决策支持系统是针对城市防洪减灾，减少城市洪涝灾害损失而专门设计的一种决策支持系统。城市防汛决策支持系统作为城市防洪非工程措施的一种，它能在地理信息系统（GIS）和一定量的水文、气象信息的监测、采集和处理的基础上，加上一定的计算机软件、硬件环境支持，为决策者提供当前和一定预见期内水文气象、洪水等有关信息，帮助决策者进行问题识别，明确所面临的问题，作出正确的防洪减灾调度方案，以便达到减免城市洪涝灾害损失，促进城市经济、社会和环境协调发展的目的。
城市一般缺少较强的调蓄能力，城市排水系统的调度对于减轻洪涝灾害损失有很大的作用，所以城市防汛与流域防汛相比有许多不同的特点。若只是简单地移用流域级别的防汛决策支持系统，不能实际反映城市地区的防汛需求。此外，各城市还因其所处的地理环境不同，而使其防汛工作也各有不同的特点和侧重点。但一般而言，城市防汛工作主要应包括天气形势分析、暴雨和洪水等的预报、排涝和防洪工程调度、工程抢护、人员和物资疏散以及防灾减灾等项工作。在进行每项工作前，都必须作出及时的分析和决策，才能达到预期的目的。
1.系统主要功能
防汛决策是应急决策，其主要特征是时间的紧迫性、信息的不确定性和后果的严重性。防汛决策常具有以下一些特点：①汛情发生的形式、性质、规模以及时间和地点是事先不确定的；②决策问题的环境处于难以控制的迅速变化之中；③决策所需的信息常常不完全、不准确，而决策必须在较短的时间内完成；④决策方案的有效性与实施方案的时机密切相关，且后果影响重大，具有很大的风险性。
因此，一般要求防汛决策支持系统应具备以下主要功能：①采集和存贮汛情发生及其环境状态的数据；②获取和积累有关汛情预防和处理的专门知识；③仿真分析灾情发生、发展态势和防汛决策的效果；④处理监测数据，预测和预报可能发生的汛情；⑤传递和提取有关当前汛情的各种信息，如时间、地点、灾区人员以及物质分布等；⑥辅助分析汛情发展态势，提供基于专家知识和经验的建议和预案；⑦帮助决策人拟定、评价和选择防汛决策方案。
防汛工作的核心部分是防汛决策，要针对所面临的各种复杂情况，及时确定各种应急方案，并进行分析和评价。防汛决策存在许多不确定的因素，具有半结构化和非结构化的特点。防汛决策系统的作用是辅助支持，而不是代替决策人，是通过系统具有的能力来延伸决策人的理性能力，增强决策人对突发灾情的心理承受能力，使决策人能将主要精力集中在运用其经验、直觉等对防汛决策中的关键问题进行判断和抉择上。
2.系统工作流程
城市防汛决策虽有其自身的特点，但其主要工作流程也与一般的决策过程相近。可以划分为情报活动、预测预报、方案设计、决策（方案选择）、执行反馈等5个阶段，如图11-6所示。
图11-6 防汛决策工作的决策流程
（1）情报活动阶段主要完成气象、水雨情、工情、险情、灾情、人员组织、物资准备等防汛信息的收集、整理、汇总和存储管理，为防汛工作提供灵活的信息服务。信息是决策的基础，它们构成了决策的环境。实时准确的情报信息是构成正确决策的基本条件。
（2）预测预报阶段主要完成暴雨预报、洪水预报、工程安全状况预测、洪灾发生发展预测等。同时，借助水文水力学模型，对本区域的积水情势作出预报和趋势预测。根据各类汛情和地理、社经资料，综合进行灾害的发生和发展预测，以及灾情的预评估。由于防汛决策属于事前决策，因而要在洪水到来之前必须对防汛工程的运用、防汛措施等作出安排。预报预测是事前决策的基本前提，预测预报的结果是拟定方案和进行调度的基本依据。所以，预测预报是防汛中非常重要的工作环节。当预测预报的误差与其及时性不能满足要求时，则是决策存在风险的重要原因。
（3）方案设计阶段根据水雨情、工情、灾情等，以及对其发展趋势的预测预报，通过对防汛形势进行科学的分析与归纳，形成防汛减灾决策的具体内容和目标。然后依据决策目标和可使用的防汛手段，设计出实现决策目标的可行方案集，并对每个可行方案的风险及后果进行评价。
（4）决策（方案选择）阶段主要由决策层在认清防汛形势的基础上，本着减轻灾害损失的目标，通过会商，进行方案调整和补充，选出满意方案并予以实施。
（5）执行反馈阶段由于防汛问题的复杂性，决策的执行结果和相关情况，须通过计算机网络和通信平台进行实时反馈。必要时，可进一步在执行过程中，根据防汛形势的发展变化，对防汛决策进行动态的修正和调整。
上述第（3）、（4）两个阶段是防汛决策的核心内容。其中决策实施阶段（4）中，还有可能会根据具体需要向上反馈到决策方案设计阶段（3）进行方案的调整或重新设计。方案设计阶段（3）中也会反馈到预测预报阶段（2）重新进行预报。(www.xing528.com)
需强调的是，为切实加强、保证防洪指挥决策的正确性和有效性，上述（1）～（4）的4个阶段的工作应在汛前做规划时尽可能充分地进行，即做出各种防汛预案，供实时参考、使用。
3.系统逻辑结构
与DSS类似，城市防汛决策支持系统可分为“3层”（人机交互层、模型应用层、系统支撑层）体系结构和“3库5机”（数据库、模型库、知识库，汛期监视、信息查询、排水模拟、防汛知识、防汛抗灾）实用系统框架。其总体逻辑结构是：以数据库和知识库作为基本信息支撑，依托模型库中的各种模型和方法，通过总控程序构筑决策支持系统的运行环境，辅以友好的人机界面，有效地实现汛情监测、预测预报、防汛形势分析、灾情仿真和灾情评估等功能。逻辑结构如图11-7所示。
图11-7 防汛决策支持系统逻辑结构
人机交互层表现为系统使用者与应用软件之间的人机接口，总的作用是通过建立总控程序构建系统运行的操作和软件环境。其具体功能包括控制应用软件运行、运行控制参数的输入和运行结果的表达等。
模型应用层通过人机接口与防洪领域专家、调度人员、决策分析人员和决策者进行交互，在系统信息支撑层和模型库、方法库等众多分析功能的支持下，完成防洪调度决策过程中各个阶段、各个环节的多种信息需求和分析功能，其逻辑结构包括汛期监视、信息查询、排水模拟、防汛知识、防汛抗灾等五大功能子系统。各子系统间不进行直接的相互控制，可独立运行，其间的联系通过信息交换缓冲区进行。
系统信息支撑层包括数据支持、硬件、网络和软件系统环境。其中数据支持包括实时水雨情库、工情信息库、社会经济信息库、图形库、动态影像库、历史大洪水库、方法库、超文本库、历史台风数据库以及管理这些数据库的管理系统。这些分类数据库组成系统的综合数据库。硬件、网络和系统软件组成了系统运行的支撑环境。
4.系统基本特征
城市防汛决策支持系统具有以下基本特征，在系统开发时应符合其要求。
（1）系统应以支持决策者准确、迅速地作出科学的指挥决策为出发点和落脚点，必须与现行的防汛决策流程、防汛管理的运行机制相适应。
（2）系统的关键是支持，而不是代替决策。所谓支持，主要是提供信息，提供分析计算手段，提供历史范例和经验，启发决策者发现问题，寻求问题可能解决的途径，辅助决策者制订决策方案，并对方案后果进行模拟仿真和评价。
（3）系统是一个人机交互的平台。决策支持过程必须通过决策者和计算机系统反复交互才能实现，这要求系统能把计算机准确快速计算、有序的逻辑判断能力、高速度大容量的数据存储能力及一系列算法、工具和人的创造性、随机应变能力融为一体。友好的人机交互界面是系统必须具有的条件。
（4）减灾决策多为群体决策，汛情会商是减灾决策的重要方式。这要求系统能够把会商所需要的气象信息、水情信息、雨情信息、洪水预报结果、可能产生的灾情、工程运行情况和调度预案等汇总起来，以图文并茂的方式展示，具有良好的灵活性和对用户需求的适应能力，为汛情会商提供一个信息化平台。
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