基于微服务的雨洪会商系统

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种基于微服务的雨洪会商系统。

背景技术：

1、目前空间型会商系统以地理信息系统(geographic information system，gis)功能作为灾害分析的核心工具，包括地图编辑、标注、空间分析等功能模块，但当前空间型会商系统的gis功能属于通用的功能，适用于大多数的会商场景。在面对灾害分析时，缺乏专业的灾害分析功能。暴雨洪水管理模型(storm water management model，swmm)作为一个成熟且应用广泛的水文水动力学模型，是一个传统的单机客户端程序，不仅部署步骤繁琐，且难以与外部应用进行数据交流，同时无法实现雨洪模拟结果的地图可视化，而当前空间型会商系统是以webgis为基础搭建的，是一个面向web的应用，使得swmm模型难以与空间型会商系统进行系统集成。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于微服务的雨洪会商系统，旨在实现将微服务化后的暴雨洪水管理模型与空间型会商系统的系统集成。

2、第一方面，本发明提供一种基于微服务的雨洪会商系统，所述基于微服务的雨洪会商系统包括暴雨洪水管理模型微服务和空间型雨洪会商系统，所述暴雨洪水管理模型微服务包括雨洪模拟计算模块、模拟结果解析模块、模拟结果可视化模块和通信规则模块；

3、所述雨洪模拟计算模块、所述模拟结果解析模块和所述模拟结果可视化模块，分别与所述通信规则模块建立通信连接；

4、所述雨洪模拟计算模块，用于对暴雨洪水管理模型实时在线计算；

5、所述模拟结果解析模块，用于对暴雨洪水管理模型模拟结果在线解析与数据管理；

6、所述模拟结果可视化模块，用于展示雨洪模拟结果、基于3d地理信息系统的排水管道水位动态模拟雨洪模拟结果，以及基于数字高程模型的淹没范围分析将一维的模拟结果转为地理信息系统数据；

7、所述通信规则模块，用于基于传输协议建立暴雨洪水管理模型微服务与空间型雨洪会商系统之间的通信连接。

8、在一个实施例中，所述雨洪模拟计算模块包括暴雨洪水管理模型文件管理组件和在线实时模拟计算组件；

9、所述暴雨洪水管理模型文件管理组件用于对暴雨洪水管理模型的输入文件和输出文件进行生成和管理；

10、所述在线实时模拟计算组件用于读取暴雨洪水管理模型文件管理组件提供的暴雨洪水管理模型的输入文件，并调用暴雨洪水管理模型的动态链接库进行暴雨洪水管理模型计算，生成输出文件。

11、所述模拟结果解析模块包括模拟输出文件结构解析组件和暴雨洪水管理模型对象管理组件；

12、所述暴雨洪水管理模型对象管理组件用于对暴雨洪水管理模型的子汇水区、管线和节点进行创建和保存；

13、所述模拟输出文件结构解析组件用于在暴雨洪水管理模型对象管理组件创建和保存的子汇水区、管线和节点中，提取雨洪模拟结果；

14、所述模拟输出文件结构解析组件还用于根据暴雨洪水管理模型模拟结果的文件格式和参数定义，确定所述雨洪模拟计算模块输出的输出文件的解析策略。

15、所述模拟结果解析模块还包括模拟结果类型转换组件和模拟结果管理组件；

16、所述模拟结果类型转换组件用于将所述模拟输出文件结构解析组件解析出的二进制格式的输出文件的数据，转化为字符型数据和数值型数据；

17、所述模拟结果管理组件用于管理所述模拟输出文件结构解析组件从输出文件提取的二进制数据、所述模拟结果类型转换组件将二进制数据转化为字符型数据和数值型数据、所述暴雨洪水管理模型对象管理组件转换后的字符型和数值型数据，以及所述暴雨洪水管理模型对象管理组件生成的暴雨洪水管理模型的子汇水区、管线和节点。

18、所述模拟结果可视化模块包括第一水位可视化组件和第二水位可视化组件；

19、所述第一水位可视化组件用于从所述模拟结果解析模块中提取暴雨洪水管理模型模拟计算过程中，子汇水区、管线和节点的水深和积水体积的属性时间序列结果，并通过折线图的方式将提取的属性时间序列结果展示在空间型会商系统上；

20、所述第二水位可视化组件用于通过地理信息系统的可视化手段，结合节点和管线的三维模型，从所述雨洪模拟计算模块获取地理位置，以及从所述模拟结果解析模块获取节点和管线的水位变化时间序列数据，采用三维动态模拟展示节点和管线在计算周期内的水位变化。

21、所述模拟结果可视化模块还包括种子点搜索组件；

22、所述种子点搜索组件用于从所述雨洪模拟计算模块获取节点的地理位置信息，并基于d8算法进行种子节点的搜索，使用并查集记录种子搜索过程中的搜索路径，通过查找和合并操作进行合理利用排水节点的搜索过程，得到种子点集合。

23、所述模拟结果可视化模块还包括积水水位计算组件和淹没范围可视化组件；

24、所述积水水位计算组件用于从所述模拟结果解析模块获取每个排水节点的溢水量，从所述种子点搜索组件获取排水节点的积水点作为计算的初始点，给定一个最大水位和最小水位，按照二分查找搜索得到每个积水点的积水水位；

25、所述淹没范围可视化组件用于使用数字高程模型作为地形数据，结合从所述种子点搜索组件获取的积水节点和积水水位计算组件获取的积水水位，采用种子点蔓延算法计算淹没范围。

26、所述通信规则模块包括暴雨洪水管理模型计算通信规则组件、时间序列结果提取通信规则组件和淹没范围计算通信规则组件；

27、所述暴雨洪水管理模型计算通信规则组件用于为所述空间型会商系统调用，所述暴雨洪水管理模型微服务的雨洪模拟计算模块和模拟结果解析模块；

28、所述时间序列结果提取通信规则组件用于为所述空间型会商系统调用，所述暴雨洪水管理模型微服务将所述暴雨洪水管理模型模拟结果转化为时间序列数据；

29、所述淹没范围计算通信规则组件用于为所述空间型会商系统调用，所述暴雨洪水管理模型微服务执行数字高程模型的淹没范围计算。

30、所述基于微服务的雨洪会商系统还包括服务健康管理模块；

31、所述服务健康管理模块用于为所述暴雨洪水管理模型微服务进行集群部署、管理所述暴雨洪水管理模型微服务在线运行服务信息，以及管理所述暴雨洪水管理模型微服务的健康状态。

32、所述服务健康管理模块包括服务治理组件和服务监控组件；

33、所述服务治理组件用于所述暴雨洪水管理模型微服务在启动时将自身服务信息注册到注册中心，并在所述空间型会商调用所述暴雨洪水管理模型微服务时，向注册中心请求可调用服务的信息；

34、所述服务监控组件用于根据任务量将任务分给每个调查员，采用心跳机制对服务的实时监控，并确定服务不可用时，下线服务的动态。

35、本发明提供的基于微服务的雨洪会商系统包括暴雨洪水管理模型微服务和空间型雨洪会商系统，暴雨洪水管理模型微服务包括雨洪模拟计算模块、模拟结果解析模块、模拟结果可视化模块和通信规则模块；雨洪模拟计算模块、模拟结果解析模块和模拟结果可视化模块，分别与通信规则模块建立通信连接；雨洪模拟计算模块对暴雨洪水管理模型实时在线计算；模拟结果解析模块对暴雨洪水管理模型模拟结果在线解析与数据管理；模拟结果可视化模块展示雨洪模拟结果；通信规则模块建立暴雨洪水管理模型微服务与空间型雨洪会商系统之间的通信连接，实现了将微服务化后的暴雨洪水管理模型与空间型会商系统的集成，使得基于微服务的雨洪会商系统支持暴雨洪水管理模型的在线计算、雨洪模拟结果解析和雨洪淹没结果可视化，为灾害救援人员进行在线讨论雨洪形势和发展趋势提供了全新的平台，极大地提升了防汛救援决策的效率，更科学、更精准地应对雨洪灾害的侵害。