本發明屬于數據處理領域，尤其涉及一種沿海潮位自動預警與調控系統。
背景技術：
1、傳統沿海潮位預警系統高度依賴單一水文氣象數據與人工經驗判識，存在顯著局限。其一，系統通常采用通用潮位模型，無法有效區分常規天文潮與風暴增水和地震海嘯、滑坡涌浪等突發災害的不同物理機制，導致對后者的預報精度不足或漏報。其二，災害判定依賴人工監控與干預，響應遲緩，且缺乏從多源異構數據（如地震、海底壓力）到預警的全自動化、標準化融合與觸發流程。其三，模型參數與預警閾值靜態固化，難以利用實時觀測數據進行快速同化與動態優化，預報能力無法持續迭代提升。
2、綜上，現有沿海潮位預警技術難以滿足高時效、高精度的現代化綜合災害預警需求。
技術實現思路
1、基于此，有必要針對上述的問題，提供一種沿海潮位自動預警與調控系統。
2、本發明實施例是這樣實現的，一種沿海潮位自動預警與調控系統，包括：
3、數據集獲取模塊，用于通過實時潮位數據與背景數據融合，獲得一份包含精確初始狀態與邊界驅動條件的常規數據集；同時，通過處理表征特殊災害機制的多源異構監測數據，獲得一個并行的特殊驅動因子數據集，當特殊驅動因子數據集的參數達到第一閾值時，判定發生特殊災害事件，并生成災害事件標識信號，將特殊驅動因子數據集與當前背景數據融合生成災害數據集；
4、風險等級類型輸出模塊，用于將常規數據集輸入常規潮位模型進行模擬，并通過與第二閾值比對，輸出常規風險等級；若接收到災害事件標識信號，切換至對應的災害潮位模型，利用災害數據集進行模擬，并通過與第三閾值比對，輸出特殊風險等級；
5、風險預警模塊，用于根據風險等級及類型（如風險等級3級-特殊海嘯，風險等級2級-常規），調用對應的結構化預警預案庫，生成預警信息（等級、時間、范圍、建議）；
6、迭代優化模塊，用于在預警發布后，持續匯入更新后的常規數據集或災害數據集，持續修正常規潮位模型或災害潮位模型，實現常規潮位模型或災害潮位模型的持續優化與預報能力的迭代提升。
7、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，數據集獲取模塊包括：
8、常規數據集獲取單元，用于對采集的實時潮位數據進行質量控制和同化處理，獲得標準化潮位數據，將標準化潮位數據與背景數據（如天文潮背景場、氣象背景場等）進行融合，生成包含精確初始狀態與邊界驅動條件的常規數據集；
9、異構數據處理單元，用于并行采集表征特殊災害機制的多源異構數據流（包括海底地震監測網、火山活動觀測、海底壓力傳感器陣列以及衛星快速掃描數據），對多源異構數據流進行獨立的質量控制與同化處理，生成一個并行的特殊驅動因子數據集；
10、災害數據集獲取單元，用于設置觸發第一閾值，當特殊驅動因子數據集的參數（如地震矩震級、海底壓力突變率）達到第一閾值時，判定存在災害事件，并生成災害事件標識信號，不同災害事件的標識信號不同，將特殊驅動因子數據集與當前背景數據融合，構建災害事件專屬的災害數據集。
11、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，災害數據集獲取單元包括：
12、規則庫設定子單元，用于預置災害觸發規則庫，每條規則明確定義判定一種特定災害事件所需監測的參數組合，以及其中每個參數所對應的第一閾值；
13、災害類型判斷子單元，用于將特殊驅動因子數據集的參數和災害觸發規則庫的所有規則進行逐一比對，若特殊驅動因子數據集的參數滿足任一規則中預設的全部第一閾值條件時，判定發生對應的災害事件，并隨即生成與輸出一個唯一的災害事件標識信號；
14、數據融合子單元，用于根據災害事件標識信號，關聯并調用預定義的、與該災害類型對應的數據融合模板，將觸發本次事件的特征參數（如地震震源機制）、關聯的多源觀測數據（如壓力傳感器異常記錄）與當前的背景數據（如實時天文潮、高精度地形）進行融合，生成為該災害事件定制的災害數據集。
15、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，風險等級類型輸出模塊包括：
16、常規風險判定單元，用于若未接收到災害事件標識信號，將常規數據集輸入常規潮位模型（如roms、fvcom、schism等），所述常規潮位模型通過求解流體動力學方程組，模擬未來設定時段內（如72小時）的潮位、波浪及風暴潮的時空變化過程，獲得模擬結果，將模擬結果與預設的各級預警第二閾值進行比對，從而判定并輸出常規風險等級；
17、災害風險判定單元，用于若接收到災害事件標識信號，基于災害事件類型，將常規潮位模型切換至與災害物理機制匹配的災害潮位模型（如海嘯傳播模型、滑坡涌浪模型），基于災害數據集，驅動災害潮位模型模擬災害的時空演變過程，獲得模擬結果，將模擬結果與預設的災害應急第三閾值進行比對，判定并輸出對應的特殊風險等級。
18、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，風險預警模塊包括：
19、模板匹配單元，用于接收常規風險等級或特殊風險等級及災害事件標識信號，基于匹配的預設模板，將當前時間、常規潮位模型或災害潮位模型模擬得出的模擬結果（如常規潮位模型預報的峰值潮時與潮高，或災害潮位模型預報的海嘯初始波到達時間與影響范圍）填入模板，生成包含確定等級、精準時間、具體范圍和明確建議的結構化預警信息；
20、預警推送單元，用于生成的預警信息通過通信接口，同步實時推送至所有預設的接收終端，接收終端包括應急指揮平臺、公共發布渠道（如政務微博、應急廣播、手機短信全網發布）、指定的負責人終端。
21、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，迭代優化模塊包括：
22、數據更新單元，用于在預警發布后，匯入更新后的常規數據集或災害數據集（如更多海底傳感器觸發的數據、后續震源修訂信息）；
23、模型同化單元，用于根據當前使用的模型為常規潮位模型或災害潮位模型，選擇同化策略；若是常規潮位模型，使用更新后的常規數據集，通過數據同化技術（如集合卡爾曼濾波）修正常規潮位模型的初始場（即模擬開始時刻，整個計算區域的海況三維狀態，包括水位、流速、溫度、鹽度的空間分布）與內部狀態（指模型在積分過程中，除初始場外影響演進的內部變量與參數，如底摩擦系數、湍流混合強度、邊界層結構等）；若是災害潮位模型，使用更新后的災害數據集，同化實時觀測數據以反演和修正災害源參數（如海嘯波源的空間形態與初始位移），并優化災害潮位模型的內部狀態（確保其動力學過程能準確響應更新后的災害源驅動）；
24、反饋調整單元，用于每個預報周期結束后（即從啟動模型模擬至完成未來72小時預報的完整流程），比對模型模擬結果與最終的實際觀測數據，計算預報誤差，所述誤差統計數據被記錄并用于：評估并報告模型的預報能力變化趨勢；作為反饋信息，在安全范圍內對第二閾值（常規）和第三閾值進行優化調整，使閾值設置更能反映當前實際的承災風險和模型的預報偏差特性。
25、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，還包括：
26、多模型結果處理模塊，用于當面對同一情景（尤其是災害情景）配置了多個可用模型（如不同的海嘯傳播模型）時，接收各模型獨立的模擬結果，應用預設的融合策略（如基于歷史性能表現的加權平均、取最保守結果等）進行綜合，生成統一模擬結果，從而判定并輸出常規風險等級或災害風險等級。
27、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，還包括：
28、預案推演模塊，用于提供一個獨立于實時業務運行的仿真環境，允許操作人員基于（當前或歷史的）常規數據集或災害數據集輸入參數調整指令（如修改臺風路徑、設定不同震級），驅動常規潮位模型或災害潮位模型進行情景模擬，生成完整的模擬結果（如淹沒范圍、波高時空分布）與對應的風險等級；若操作人員進一步輸入或選擇預設的應急處理預案，比對模擬結果與預案的匹配度（如預案中劃定的疏散范圍是否覆蓋模擬的受災區域），并以可視化方式呈現比對分析報告。
29、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，還包括：
30、培訓推送模塊，用于從預案推演模塊的歷史操作記錄、以及實際應急響應事件的操作日志中，提取具有教學價值的典型案例（包括高效處置案例與存在偏差的案例），利用自然語言處理技術，將這些案例自動生成結構化的分析報告，并進行標簽化分類與歸檔（依據事件類型、處置復雜度、關鍵決策節點等維度）；定期向指定崗位人員推送與其職責相關的案例分析報告及對應的模擬演練任務，以此作為持續性的崗位能力培訓材料。
31、在其中一個實施例中，本發明提供了一種沿海潮位自動預警與調控系統，還包括：
32、物資檢驗模塊，用于構建一個動態更新的物資數據庫，所述物資數據庫記錄了不同區域（如a區域、b區域）在各類應急物資（如沙袋、水泵、發電機、特種救援裝備）的實時儲備量、可持續供應能力及最大調運時效；在預案推演模塊生成模擬結果與預案的匹配度后，根據災害模擬所影響的具體目標區域，自動解析對應預案中的資源消耗需求，并與目標區域的物資數據庫中的實際保障能力進行逐一比對與量化分析；生成物資保障可行性評估報告，明確列出存在缺口的關鍵物資項、預估的保障延遲時間。
33、與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明創新性地設計了常規與災害數據集分離獲取、模型按事件標識自動切換的架構，實現了對不同物理機制驅動下潮位過程的精準化、專用化模擬；通過建立基于多閾值規則的災害自動識別與數據融合，實現了從多源信息到災害判識、再到定制化數據集生成的全流程自動化，極大提升了應急響應速度；依托閉環迭代優化模塊，系統能夠持續同化新數據、修正模型與閾值，使預報預警能力具備持續自我提升的自適應特性，顯著提升了系統的長期可靠性與預警精度。