基于GIS河道洪水风险图管理系统研究
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基于GIS的洪水风险图制作及其在防洪决策中的应用研究研究问题与背景:洪水作为一种自然灾害,对人类社会和经济发展造成了巨大的威胁。
如何准确评估洪水的风险并制定科学合理的防洪决策,成为研究者和决策者共同关心的问题。
基于地理信息系统(GIS)的洪水风险图制作及其在防洪决策中的应用研究,可以为洪水管理提供全面、精确和及时的决策支持。
研究方案方法:1. 搜集洪水历史数据和流域地形数据:通过收集和整理过去几十年的洪水数据和相关地形数据,获得洪水频率、强度、区域分布等信息,为后续的洪水风险评估打下基础。
2. 构建洪水风险评估指标体系:基于洪水历史数据、流域特征和现有研究成果,构建一套科学合理的洪水风险评估指标体系,包括洪水概率、影响范围、损失评估等指标。
3. 数据处理与模型构建:利用GIS技术对搜集到的数据进行处理和分析,建立洪水风险评估模型。
可以使用地形分析、空间插值、统计分析等方法,提取出洪水风险的空间分布特征。
4. 洪水风险图制作:基于模型计算结果,利用GIS软件绘制洪水风险图。
图中可以显示出不同程度的洪水风险区域,为决策者提供直观的空间展示。
5. 洪水风险评估与决策支持:基于洪水风险图,分析不同区域的洪水风险情况,评估洪水对经济、生态、人口的可能影响,为决策者提供科学合理的防洪决策支持。
数据分析和结果呈现:通过对历史洪水数据进行分析,可以得出不同频率和强度的洪水事件发生的概率,以及其可能对流域产生的影响。
利用GIS技术对洪水风险评估模型进行计算与分析,得出不同地区洪水风险的空间分布特征,形成洪水风险图。
通过对洪水风险图的解读和分析,决策者可以直观地了解不同地区的洪水风险状况,为制定防洪决策提供科学依据。
结论与讨论:本研究基于GIS技术,通过建立洪水风险评估模型和制作洪水风险图,实现了对洪水风险的准确评估和决策支持。
通过对历史洪水数据和流域地形数据的综合分析,研究了洪水的频率、强度和影响范围等指标,并将其整合为洪水风险图,为决策者提供了空间展示工具。
基于GIS的城市防汛管理系统设计与实现城市防洪是城市管理的重点之一。
在城市化的进程中,城市防洪管理涵盖了众多的元素,例如道路规划布局、排水系统、建筑物设计等等。
随着科技的进步,基于GIS技术的城市防洪管理系统似乎成为一种有利的管理方式,实现城市防洪工作的全面性和科学性。
一、GIS简介GIS(Geographic Information System),译为地理信息系统。
是一种针对空间数据的管理和分析的技术,主要用于地理空间信息库的建立和空间关系模型的分析处理。
它将地图、数据、处理方法和结果组成一个完整的系统,以地图为基础,将不同来源、不同质量、不同精度的地理空间数据、属性数据和图形数据进行整合。
通过数据的处理和分析,GIS实现了对城市防洪的全过程管理。
二、城市防洪管理的重要性城市防洪工作一直是城市管理的重要内容。
城市规划、建设、服务、管制等各个方面都与城市防洪息息相关。
城市防洪管理对城市发展起到重大的保障作用。
尤其是在汛期,城市防洪管理的重要性更加凸显。
洪水灾害给城市带来的损失不仅仅是经济上的,更是人民生命财产上的。
因此,如何制定细致的防洪措施、创建精细的城市防洪管理系统,成为城市幸福和安全的重要任务。
三、基于GIS的城市防洪管理系统设计1. 数据收集和整理基于GIS的城市防洪管理系统首要任务是数据的收集和整理。
数据收集的条目包括基本地理信息、城市汛情、城市排水系统、市政工程资料、街道居民信息等。
这些数据不仅需要精确、全面,更需要科学地组织起来。
2. 基于GIS的城市防洪管理系统平台建设在数据收集和整理之后,需要建立一个基于GIS的城市防洪管理系统平台。
该平台需要具备以下特点:(1)功能完善平台包含数据录入、查询、统计分析、GIS地图展示等完整的功能,让用户在一体化的平台下完成全部操作。
(2)用户友好平台应具有可操作性,极佳的人机交互性。
操作界面简单、易于上手,提高操作效率。
(3)数据安全数据安全是平台运行的重要保障之一。
第3期2019年3月广东水利水电GUANGDONG WATERRESOURCES AND HYDROPOWERNo .3Mar.2019基于ArcGIS 的山洪灾害和洪水风险防御图绘制技术探究王欢欢1,2,陈亮雄1,2,杨静学1,2,欧阳显良1,2,张鹏1,2,彭海波1,2,钟建群1,2(1.广东省水利水电科学研究院,广东广州510635;2.广东省水动力学应用研究重点实验室,广东广州510635)摘要:近年来,广东省防办安排实施了山洪灾害防治项目建设,在加强防洪、防风、防旱等工程建设的同时,特别注重三防指挥调度决策工具等非工程措施的建设。
该文从工作实践出发,运用了ArcGIS 数据驱动页面的功能、制图表达和智能标注技术,探讨山洪灾害和洪水风险防御图绘制的批量方法,以期实现快速及高效制图。
关键词:数据页面驱动;制图表达;批量制图;数据库;智能标注中图分类号:P285文献标识码:B文章编号:1008-0112(2019)03-0065-04收稿日期:2018-10-15;修回日期:2019-01-21作者简介:王欢欢(1991-),女,硕士,主要从事水利信息化工作。
1概述为全力做好山洪灾害防御工作,广东省防办在国家防总的统一协调和部署下,于2013—2016年安排实施了山洪灾害防治项目建设。
目前全省已初步建成了山洪灾害监测预警系统和群防群策体系,该体系的建立在山洪灾害防御过程中效果明显、防灾减灾效益显著。
参照国内外先进经验,广东省防办决定制作山洪灾害防御图并将其作为非工程措施。
防御图突出体现以防为主的防灾减灾指导思想,着重提高基层防汛监测预警和决策指挥能力,增强基层干部群众的灾害防范意识和能力。
防御图是将山洪灾害调查评价成果直接运用到基层的重要举措,可广泛地应用于科学制定山洪应急预案、提前部署防汛抢险措施、评估灾情以及提高城乡群众防灾减灾意识等工作中。
山洪灾害和洪水风险防御图项目特点有:项目工作量大,包括在山区五市中小河流治理项目中的34个县以及其中的重点乡镇,约323个镇,均制作一副防御图;专题图要素特殊,制图要求规范,可采用的技术标准有:《水利空间要素图式与表达规范》和《综合自然灾害风险图(1ʒ100000)制图规范》等;数据库中的水利要素繁多,仅山洪灾害数据就有15种,不同数据互相关联。
洪水风险管理系统的研究摘要:洪水风险图的编制,将深化对洪水风险的认识,有助于遵循科学发展观,开展洪水风险管理,谋求适宜的发展与减灾模式,有助于推进向洪水管理的转变,提高安全保障水平。
关键词:洪水风险图洪水风险管理系统功能在近20年间,计算机科技迅速发展并逐渐成熟,这为各行各业的信息化工作提供重要的保障。
随着信息化在水利建设的不断推广和深入,以及3S技术日趋成熟,GIS在水利领域的应用越来越普遍。
洪水风险图作为防洪减灾的重要技术支撑,是制定流域防洪规划、规范洪泛平原开发管理、部署防洪工程及非工程措施、开展洪水保险和防汛抢险救灾等工作的重要依据,也是科学合理地规划、开发具有洪水风险区域的土地资源的重要依据,同时,在增强全民防洪减灾意识,推动减灾行为社会化等方面也有着十分重要的作用。
随着城市化进程的加快,频频出现城市内涝现象,汛期极易遭受洪涝灾害。
编制洪水风险图,做好预防和处置洪涝灾害,提高抗御洪涝灾害能力,最大限度地减少人员伤亡和财产损失,维护社会稳定,保障经济社会持续健康发展,是十分必要的。
1 系统框架设计洪水风险管理系统以MVC(Model、View、Controller)为框架基础,结合及AJAX技术来创建动态WEB应用,实现集洪水风险基础信息的处理、风险图管理以及灵活的风险信息查询、洪灾损失评估等于一体,并动态建立与洪水数值计算模型的关联,使系统能高效地完成各种洪水风险信息分析工作,为决策自动化、科学化提供有力的技术保障。
按照《洪水风险图编制导则(SL483-2010)》、《洪水风险图编制技术要求》,结合当地实际情况,通过区域基本情况调查,识别各区域主要的洪水威胁,选择适宜的洪水风险分析方法,开展洪水分析计算。
并在此基础上,绘制洪水风险图,开展洪灾损失评估。
基于GIS 和数据库技术,开发建设风险图管理系统,实现风险图的高效管理。
2 数据库设计按照《洪水风险图编制导则(试行)》的要求需要建设两类数据库:专业数据库和空间数据库。
论 文 题 目基于GIS 的洪涝灾害研究学 院: 旅游与地理科学学院专 业: 地 理 信 息 系 统学 生 姓 名: ***学 号: 0 9 1 1 5 1 *年 级 班: 09级5班指 导 教 师: **2013年04月27日论文分类号:p208 密 级:无摘要洪涝灾害已经成为了山区一种常见的综合性灾害,这种灾害给南川区南平镇带来了严重的破坏和巨大的经济损失。
为了有效抵御洪涝灾害,减少洪涝灾害带来影响和破坏,文章利用GIS技术构建南平镇洪涝灾害分析方法。
对于这种方法计算淹没区,准确性受地形图、等高距大小、数字化采集精度、数字地面模型、高程精度以及格网间隔大小、像素探测分辨率等因素的影响。
等高距越小,数字化跟踪误差越小,数字地面模型内插越密,格网跨度越短,探测分辨率越高,淹没区计算精度也就越好。
关键词:洪涝灾害;决策;缓冲区;叠加AbstractFlood disaster has become a common comprehensive disaster. This disaster takes a serious damage and huge economic losses to the nanping town . In order to effectively resist flood disaster and alleviate the destruction and influence by flood disaster, the article to construct the Flooding disaster analysis method of Nanping town by using GIS technology. The accuracy of flood area is mostly dependent on the contour interval of map accuracy of digitizing map accuracy of DEM, interval of GRID and detecting resolution of pixels for this kind of method to calculate the submerged area.The smaller contour interval,the fewer errors of digitizing ,the denser interpolating of DEM ,the shorter span and the higher detecting resolution will make the higher accuracy the better submerged area calculation accuracy.Key words: Flood disaster; Decision-making; Buffer; Interstect基于GIS的洪涝灾害研究1 前言洪涝灾害是由于暴雨洪水形成的一种比较具有突发性和常见性的自然灾害类型,对国民经济建设和农业生产危害极大。
基于GIS的洪水风险评估研究随着全球气候变化的加剧,洪水灾害对人类社会的影响越来越大。
洪水风险评估是对洪水灾害进行科学评估和管理的重要手段。
基于地理信息系统(GIS)的洪水风险评估研究,可以有效地提高洪水风险评估的准确性和可靠性。
本文将从以下几个方面进行介绍。
一、GIS在洪水风险评估中的应用GIS是一种广泛应用于地理信息管理和分析的技术。
在洪水风险评估中,GIS可以用于收集、存储、处理和分析洪水风险相关的地理信息。
常用的GIS软件有ArcGIS、QGIS等。
首先,GIS可以用于制作洪水灾害风险评估地图。
通过对洪水风险因素进行系统分析,例如,地形、降雨、流量、土地利用和流域面积等,可以建立多维可视化模型,对不同流域内不同类型的洪水进行评估。
在评估过程中,GIS可以将各项因素进行权重计算,获得不同区域的洪水风险等级,并产生洪水风险区域划分和预测。
其次,GIS还可以用于确定洪水影响范围和影响程度。
通过基于GIS的水文模型,可以模拟洪水的传播过程,预测洪水水位、流速和洪水影响范围。
同时,通过将其他地理信息数据(如居民区、交通网络、土地利用等)嵌入到洪水影响分析中,可以评估洪水对不同基础设施和人口的影响,并提供具体建议以减轻洪水对人类生命安全的风险。
最后,GIS中的洪水模拟工具可以帮助研究人员模拟和预测洪水情况,包括洪水水位、流速、洪水涨落和瞬变、洪水扩散。
这些预测可以为地方政府和应急管理部门制定洪水应对计划提供准确的数据。
同时,提前规划和建立洪水风险管理预案,以能够对洪水灾害进行预测和应急处理,然后以最小的资本和社会成本满足人们的灾后恢复和再生产的需求。
二、GIS在洪水风险评估中的应用案例下面我们将介绍一些在洪水风险评估中应用GIS的案例。
欧洲联盟的FluGIS工具是用于预测洪水风险的一种GIS工具。
该工具整合了几种数据源,例如气象预测数据、地形高程数据和土地利用情况等,为用户提供各种预测工具,如洪水水位、洪水影响范围和河道行为预测等。
基于GIS的城市洪涝灾害风险评估与策略研究近年来,随着全球气候变暖和城市化进程的不断加快,城市洪涝灾害风险日益凸显,给城市的生命、财产和社会经济发展带来了巨大的威胁。
为了更好地预防和应对城市洪涝灾害,基于地理信息系统(GIS)的城市洪涝灾害风险评估与策略研究变得尤为重要。
城市洪涝灾害首先涉及到洪水的形成与演化过程,而这些过程与地理因素密切相关。
GIS作为一种空间信息处理工具,可以对城市洪涝灾害的空间分布和洪水的溃破成因进行深入分析。
通过搜集和整理高分辨率的地形图、地质图、水文数据等,可以绘制出城市洪涝灾害的空间分布图,并确定易发洪涝区域以及洪涝风险等级。
这为政府和相关部门提供了重要的决策依据。
基于GIS的城市洪涝灾害风险评估还可以分析洪涝灾害对城市内的不同要素和设施的影响。
比如,可以分析洪水对居民住宅、道路通行能力、供水供电等基本设施的影响程度,进而评估洪涝灾害对城市运转能力的威胁程度。
这种分析可以帮助城市规划者在规划和建设中考虑洪水灾害的风险,采取相应的防灾减灾措施,提高城市的洪涝灾害适应能力。
除了风险评估外,基于GIS的城市洪涝灾害研究还可以为城市洪涝灾害的应急响应和灾后恢复提供支持。
通过在GIS系统中整合实时的气象、水文、地下水位等数据,可以对洪涝灾害进行实时监测和预警。
当发生洪涝灾害时,可以利用GIS系统进行灾情评估和应急资源的调配,以便及时采取有效的救援措施,并降低灾害造成的损失。
同时,还可以利用GIS系统进行灾后恢复规划,评估灾后重建的优先级和方向,确保城市在灾后能够尽快恢复正常的生产和生活秩序。
在城市洪涝灾害风险评估与策略研究中,GIS的应用还可以与其他风险评估模型和方法相结合,提高风险评估的准确性和可靠性。
比如,可以将灾害风险评估模型与GIS系统进行集成,借助GIS系统的空间分析和数据查询功能,为模型提供更详细和准确的输入数据,从而得到更有说服力的评估结果。
此外,还可以利用GIS系统进行风险传播路径的分析,发现影响洪涝灾害风险的因素和关联关系,为城市洪涝灾害的防范与管理提供科学依据。
基于GIS技术的防汛信息系统关键技术深析摘要:我国洪水灾害频繁,严重危害了人民群众的生命和财产安全,近年来,伴随着信息科学技术的发展,GIS技术逐渐在水利上得到了广泛的应用。
本文基于GIS技术,着重探讨了其在防汛中的应用。
关键词:GIS;防汛;应用防治洪水,防御和减轻洪涝灾害,是维护人民生命财产安全,保障国民经济和社会发展的重要任务。
在建设和利用堤防、水库、蓄滞洪区等防洪工程进行保护和调蓄的同时,加强非工程措施的建设和运用,是现代防汛指挥管理的重要特征。
利用现代信息技术,研究并建立现代化的防汛指挥系统,对于提高应急指挥能力,及时、正确、科学、合理实施防汛抢险救灾指挥调度,有效减轻洪涝灾害损失具有重要意义。
1、地理信息系统的定义和类型1.1地理信息系统定义地理信息系统简称为GIS,不同的应用领域,不同专业,理解都不一样,目前仍没有统一的被普遍接受的定义。
有些人认为GIS是研究和管理空间数据的技术系统,在计算机的硬件支持下对空间数据按照空间位置或地理坐标进行各种处理,完成数据的输入、存储、处理、管理、分析和输出等各项功能,对数据进行有效的管理,研究各种空间实体和其相互之间的关系,对多种因素信息进行了综合的分析进而快速获取来满足应用需要的信息,并且能够用文字、图形、数据等形式表示处理的结果。
有些人认为GIS是一种十分重要并且特定的空间信息的系统,是用于采集、管理、储存、描述和分析部分或整个地球空间与地理分布相关的数据空间信息的系统。
具体来说,简单几句话,并不能解释GIS的概念,上述也仅仅是简短的介绍,简单地定义是:“在计算机软硬件的支持下,用检索、存储、采集、管理、表达和分析空间物体定位的分布以及与它相关联的属性数据,而且以回答用户的问题作为主要任务,这样的计算机系统成为地理信息系统。
”1.2地理信息系统的分类地理信息系统技术潜力大,应用面广,并且发展也相当迅速,所以很难用一个固定的方法对其进行分类。
收稿日期:1999210207;修订日期:1999211220 基金项目:国家“九五”攻关项目(962B 02202202)[Foundation Ite m :T he key p ro jdct of N ati onal N inth F ive YearP lan ,N o .962B 02202202] 作者简介:周成虎(19642),男,江苏海安人,博士,研究员。
主要从事地理信息系统的基础与应用示范研究,负责和参加国家九五攻关课题:重大自然灾害遥感监测与评估业务运行系统、国家863海洋领域项目:海洋渔业服务地理信息系统研究、国家863航天领域项目:香港城市环境遥感综合研究、中日国际合作:土地利用 土地覆盖全球系统建设——青藏高原示范区研究等7项项目。
出版学术专著7卷(册),发表论文60多篇。
E 2m ail :zhouch @lreis 1ac 1cn 文章编号:037525444(2000)01200015210基于G IS 的洪水灾害风险区划研究周成虎,万 庆,黄诗峰,陈德清(中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室,北京 100101)摘要:洪水灾害风险区划是洪灾评估与管理的重要内容,本文在分析洪灾形成的各主要因子的基础上,提出了基于地理信息系统的洪灾风险区划指标模型,并结合辽河流域具体情况,以降雨、地形和区域社会经济易损为主要指标,得出辽河流域洪灾风险综合区划。
关 键 词:地理信息系统;洪水灾害;风险区划中图分类号:X 91515 文献标识码:A1 洪水灾害风险估算与风险区划111 洪水灾害风险估算洪水灾害风险研究涉及到自然与社会经济系统诸多方面,如洪水的形成与发展、下垫面的土地利用状况等。
洪水灾害风险估算是分析不同强度的洪水发生的概率及其可能造成的损失,主要包括危险性分析、易损性分析和洪灾损失评估等3方面。
洪水危险性分析研究受洪水威胁地区可能遭受洪水影响的强度和频度,强度可用淹没范围、深度等指标来表示,而频度可用洪水的重现期来表达。
基于地理信息系统的洪水预警与管理
基于地理信息系统的洪水预警与管理
洪水是一种自然灾害,经常给人们的生命财产造成重大损失。
为了减少洪水灾害的影响,需要建立一个完善的洪水预警与管理系统。
地理信息系统(GIS)是一种强大的工具,可以帮助我们在洪水预警与管理方面取得更好的效果。
GIS可以帮助我们进行洪水风险评估。
通过收集历史洪水事件的数据,我们可以使用GIS来分析洪水的频率和强度。
这些数据可以用于建立洪水风险地图,以帮助政府和社区决定哪些地区需要采取预防措施。
另外,GIS还可以帮助我们进行洪水预测。
通过收集各种气象和水文数据,我们可以使用GIS来预测洪水的发生时间和地点。
这些预测可以用于建立洪水预警系统,以便在洪水来临之前及时采取措施。
当洪水发生时,GIS还可以帮助我们进行洪水管理。
通过使用GIS来分析洪水的影响范围和程度,我们可以帮助政府和救援机构更好地分配资源和采取行动。
此外,GIS还可以用于建立洪水应急响应计划,以便在灾难发生时更好地应对。
总之,基于地理信息系统的洪水预警与管理系统是非常重要的。
通过使用GIS技术,我们可以更好地了解洪水的风险和影响,并采取适当的措施来减少损失。
我们希望政府和社会各界能够重视这个问题,并致力于建立一个更加完善的洪水预警与管理系统。
基于GIS河道洪水风险图管理系统研究作者:侯燕来源:《科技创新与应用》2013年第27期摘要:基于GIS河道洪水风险图管理系统研究是基于洪水风险图图示要素方法的基础上,结合典型河道河段洪水灾害、风险分析的计算结果,从而绘制典型河道的基本洪水风险图,并实现洪水风险图的可视化管理。
关键词:GIS;洪水风险图;风险分析;可视化管理洪水风险图系统是通过研究区域内历史洪水灾害状况、沿岸堤防工程状况、水利工程防洪能力、区域防洪规划、人口财富分布等自然和社会经济状况的分析和调查,计算本区域遭遇不同频率洪水的风险,绘制本区域遭遇不同频率洪水时的洪水风险图。
1 利用GIS制作洪水风险图随着计算机技术的发展,地理信息系统技术优势主要表现在空间数据的管理、分析及制图等方面,能够方便的获取数据信息、进行淹没范围计算、绘制洪水风险图已经成为制作洪水风险图主要工具。
洪水风险图的制作:洪水风险图的制作过程2 洪水数值模拟计算构建河道数据模型,对河道实现概化,建立与MIKE11各文件关系图:基础资料与MIKE 11各文件关系图根据以上资料,利用MIKE11建立河道洪水演进模型,参考历史率定糙率进行设计洪水演进模拟分析和溃坝模拟计算。
洪水数值模拟计算为洪水风险图的生成提供可靠的数值结果和可视化结果,是绘制洪水风险图的依据。
3 洪水风险分析利用DEM提取河道断面及两岸堤防高程数据,结合洪水流量数据建立河道水动力学计算模型,对河道进行洪水演进过程计算。
在GIS软件中处理基础数据,采用MIKE21软件进行二维水动力学建模,计算洪水在研究范围内蔓延过程。
分析在不同频率洪水条件下可能出现的漫堤点及溃口处的洪水出流过程,进一步分析不同研究范围的洪水风险程度大小。
某河道险工溃堤洪水淹没结果示意图4 淹没区经济损失评估4.1 河道洪水灾害经济损失分类4.2 淹没区受灾损失计算方法和模型利用GIS空间拓扑叠加和空间分析功能来计算研究范围内的洪水灾害损失。
基于GIS技术的城市防汛信息管理系统构建与优化随着全球变暖和城市化程度不断加剧,城市防汛问题越来越受到人们的关注。
为了更好地应对城市防汛问题,建立一套完整的城市防汛信息管理系统非常必要。
而GIS技术作为一种重要的城市信息化技术,能够为城市防汛信息管理系统的构建与优化提供很好的支持和帮助。
一、城市防汛信息管理系统的构建城市防汛信息管理系统的构建应当从以下几方面考虑:1. 数据库建设:建立全面、准确的城市地理信息数据库,收集、整合和管理有关城市地理信息、历史防汛数据、实时雨情、排水水系、水利设施等各种数据,在此基础上实现地理信息与水文、机械等多元数据集成。
2. 空间分析模型的开发:通过GIS软件,构建一套完整的空间分析模型体系,建立防汛规划、水文模拟、淹没影响评估等模型,为城市防汛决策提供科学依据。
3. 综合评价系统构建:通过GIS技术,实现对城市各类防汛设施的监控管理及分析评价,包括雨水排泄系统、防洪排涝设施、蓄水池和堤坝等相关设施。
4. 预警与信息发布系统建设:整合多源信息,通过GIS技术实现对地图上灾害隐患区域、灾害事件、排涝设施等的实时监测和及时预警,同时将其信息发布到社区、单位的平台上,提醒相关工作人员和公众及时采取应对措施。
二、城市防汛信息管理系统的优化城市防汛信息管理系统的优化应从以下几个方面入手:1. 数据管理方面:对数据进行规范化整合,确保数据准确来源可追溯;优化数据处理算法,提升数据处理效率;建立数据质量控制机制,对数据的质量进行定期检验和监管。
2. 分析模型方面:增加GIS技术的主动应用能力,优化分析模型,增强其与数据查询、处理的整合度、扩展性和实时性;完善分析模型体系,通过模型的开发和实现,优化城市防汛决策和预警效果。
3. 决策支持方面:构建城市防汛决策支持系统和联邦服务平台,为城市防汛负责人、政府部门和公众提供更为个性化、专业化、精准化的防汛服务;通过GIS技术实现区域间信息共享,促进城市防汛集体效应。
基于GIS的防洪决策系统的建立摘要:本文阐述了防洪治水的必要性并分析了建立防洪决策系统的重要意义。
介绍了ComGIS技术和MapX功能特点,提出数据库技术设计、系统总体结构设计和系统功能设计思路和实现的方法。
举例阐述利用组件MapX开发过程中的系统功能的实现,最后总结归纳了本系统不但界面友好,简单易用,并且实现图形、属性及相关信息的一体化管理,能够满足日常防汛决策工作的需求。
关键词:防洪决策系统ComGIS MapX洪水灾害是当今世界范围内发生最频繁和最具毁灭性的自然灾害之一。
过去很长时间里,人类已形成了控制洪水的观念,特别是要依靠人工工程来控制洪水。
但是,事实证明,人类是无法完全驾驭控制洪水的,而人类这种控制洪水的努力,却造成了更多的负面影响。
近年来,许多国家都在通过洪水灾害的分析,反思防洪治水的策略与措施,治水策略发生了由“洪水控制”向“洪水管理”的重大转变[1~2]。
随着防洪思路的转变,防洪措施也与时俱进地发生了转变,防洪决策支持系统这种投入小,回报大的防洪非工程措施成为了防洪工程措施的重要补充,它有力的提高防洪工程体系防洪能力,因此开展防洪决策支持系统的建设的研究有着重要意义。
本文以沈阳白塔铺河为基础研究对象设计和建立防洪决策系统,选用了决策支持理论和系统优化理论作为基础理论依据,深入研究了相关水利区域的水文状况,建立了集洪水预报、防洪调度、信息查询等多功能的防洪决策系统的应用模型。
1 ComGIS简介随着计算机软件技术的发展,GIS在软件模式上经历了GIS功能模块、集中式GIS、模块化GIS、核心式GIS的发展过程,现在己经进入了一个全新的阶段,出现了组件式地理信息系统ComGIS。
在组件技术的概念模式下,软件系统可以被视为相互协同工作的对象集合,其中每个对象都会提供特定的服务,发出特定的消息,并以标准形式公布出来以便其他对象了解和调用。
ComGIS不但小巧方便,价格便宜,而且可以直接嵌入MIS开发,可在目前流行的开发软件上使用又具有拼接、裁剪、叠合、缓冲区等空间处理能力和丰富空间查询和分析能力。
GIS技术在洪水风险管理系统开发中的应用摘要:洞庭湖接纳湘、资、沅、澧四水和长江的松滋河、虎渡河、藕池河三口,每年大量泥沙进入洞庭湖,其中约四分之一左右的泥沙由城陵矶注入长江,四分之三淤积在洞庭湖。
由于泥沙淤积,造成四口洪道多呈淤积萎缩态势,湖内洲滩滋长、芦柳丛生、滞流阻水严重,而且湖泊萎缩使得水系紊乱,相互顶托干扰。
关键词:GIS技术洪水风险管理系统一、洪水风险及风险管理的含义洪水是指江河水量迅猛增加及水位急剧上涨的自然现象。
洪水的形成往往受气候、下垫面等自然因素和人为因素的影响,在其发生、发展和演变过程中包含着必然性的一面,也包含着随机性的一面,人们很难精确地预知其发生的时间、地点和大小。
所以,在水文学上通常采用洪水频率描述洪水本身风险的大小。
除此之外,洪水风险的大小还与人们抵御洪水的能力以及承受洪水的区域内的资产水平有关。
我们知道,如果洪水发生在没有人烟的地区,也就无所谓洪水灾害。
所以,只有当洪水威胁到人类的安全和影响到人类的社会经济活动并造成损失时,才称之为洪水灾害。
长期以来,为了防御洪水,人们修建了大量的堤防、大坝等防洪工程,具有了防御洪水灾害的一定能力。
然而,在人类修建大量防洪工程大规模改造自然的过程中,人们逐步意识到人与自然的矛盾在逐步加深。
通过大规模的水利工程建设,人们普遍地增加了安全感,在河岸两侧开始大规模地建设,城市不断扩大,人口不断集中。
然而,当下一次洪水泛滥发生时,人们发现洪水所造成的损失比以前有增无减,于是人们又要求提高江河的防洪标准。
如此下去,便形成了防洪工程投入不断加大,而洪灾损失也不断增长的局面。
而且人类发现了生存环境日益恶化,河流生态系统被破坏等诸多问题。
在反思这些问题时,人类意识到洪水是一种自然现象,以现有技术企图控制和消除洪水灾害是不可能的,认识到洪水的风险是不可消除的而只能在一定程度上减轻或回避。
因此,从发展的观点来看,人们在与洪水斗争的过程中,既要适当控制洪水改造自然,又要适应洪水与自然共存,将洪水灾害损失降低到不影响人类的可持续发展进程,以最低的成本实现最大安全保障这样一个防洪减灾的总体目标。
基于GIS技术的洪水风险图编制及应用研究王宏;张文明【摘要】介绍了洪水风险图编制流程,利用二维水力学模型进行洪水风险分析,研究了基于GIS技术的洪水风险图编制方法,探讨了洪水风险图实时绘制方法,以贺江防洪保护区为例编制了该区域洪水风险图,研究成果可为该区域防汛管理部门防汛指挥决策及救灾方案制定提供科学依据.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】3页(P59-61)【关键词】GIS;二维水力学模型;洪水风险图【作者】王宏;张文明【作者单位】水利部珠江水利委员会,广东广州 510611;珠江水利科学研究院,广东广州 510611【正文语种】中文【中图分类】P208.2;TV122引言洪水风险图是以图的形式直观反映某个区域发生洪水后,可能淹没的范围、水深等洪水要素以及可能造成的洪涝灾害损失,由防汛主管部门主持编制、修订和管理,用于防洪区土地利用规划、防洪减灾、洪水保险等方面,为加强防汛指挥与应急管理等非工程措施建设,提升洪水管理水平和洪水风险意识,完善防洪减灾非工程体系建设,保障社会安定和国民经济的持续稳定发展,具有重要的意义。
洪水风险图的编制涉及到包括地形、地物、堤防及河流分布等在内的大量空间数据,传统洪水风险图的编制是一项复杂、费时的工作。
GIS(Geography Infomation System)是采集、存储、分析和管理空间数据的一种新兴技术,它具有强大的地图展现、地图处理和空间处理能力,随着GIS 技术的不断发展,利用GIS 技术绘制洪水风险图成为一种新的途径。
1 洪水风险分析方法洪水风险分析方法分为3 种:实际水灾法、水文学法和水力学法。
水力学法包括一维水力学法和二维水力学法2 种。
每种方法都有其优缺点,应根据具体对象、区域情况和已有资料等因素来选择最适宜的方法。
本文重点介绍二维水力学法,模型以二维非恒定流理论为基础,控制方程采用守恒型的二维浅水方程组,其中包含一个连续方程和x、y 方向的动量方程,形式如下:其中t 表示时间,单位取s;u、v 分别表示x、y 方向的流速分量,单位取m/s;U、V 分别表示x、y 方向的单宽流量,单位取m2/s;H、h 表示x、y 处的水位与水深,单位为m;n 表示曼宁糙率系数;S0 表示源汇项,此模型中代表有效降雨强度,不计降雨情况下,S0 = 0,单位取m/s。
基于GIS河道洪水风险图管理系统研究
基于GIS河道洪水风险图管理系统研究是基于洪水风险图图示要素方法的基础上,结合典型河道河段洪水灾害、风险分析的计算结果,从而绘制典型河道的基本洪水风险图,并实现洪水风险图的可视化管理。
标签:GIS;洪水风险图;风险分析;可视化管理
洪水风险图系统是通过研究区域内历史洪水灾害状况、沿岸堤防工程状况、水利工程防洪能力、区域防洪规划、人口财富分布等自然和社会经济状况的分析和调查,计算本区域遭遇不同频率洪水的风险,绘制本区域遭遇不同频率洪水时的洪水风险图。
1 利用GIS制作洪水风险图
随着计算机技术的发展,地理信息系统技术优势主要表现在空间数据的管理、分析及制图等方面,能够方便的获取数据信息、进行淹没范围计算、绘制洪水风险图已经成为制作洪水风险图主要工具。
洪水风险图的制作:
洪水风险图的制作过程
2 洪水数值模拟计算
构建河道数据模型,对河道实现概化,建立与MIKE11各文件关系图:
基础资料与MIKE 11各文件关系图
根据以上资料,利用MIKE11建立河道洪水演进模型,参考历史率定糙率进行设计洪水演进模拟分析和溃坝模拟计算。
洪水数值模拟计算为洪水风险图的生成提供可靠的数值结果和可视化结果,是绘制洪水风险图的依据。
3 洪水风险分析
利用DEM提取河道断面及两岸堤防高程数据,结合洪水流量数据建立河道水动力学计算模型,对河道进行洪水演进过程计算。
在GIS软件中处理基础数据,采用MIKE21软件进行二维水动力学建模,计算洪水在研究范围内蔓延过程。
分析在不同频率洪水条件下可能出现的漫堤点及溃口处的洪水出流过程,进一步分析不同研究范围的洪水风险程度大小。
某河道险工溃堤洪水淹没结果示意图
4 淹没区经济损失评估
4.1 河道洪水灾害经济损失分类
4.2 淹没区受灾损失计算方法和模型
利用GIS空间拓扑叠加和空间分析功能来计算研究范围内的洪水灾害损失。
计算表达式为:
根据不同淹没范围内的社会经济状况来确定受灾损失,计算公式如下:
?茁-损失率比例系数(损失比例系数);SF-淹没面积;S-区域总面积;V-区域产值或其他指标
4.3 信息系统中的损失统计方法
利用ArcGIS中的ArcToolBox工具箱将洪水淹没计算的结果进行了叠加统计分析。
对影响范围内的城镇、村庄、人口等基本信息进行统计,建立损失折算模型,利用该模型对洪水淹没区域的损失信息以量化的形式统计给出。
5 洪水风险图信息可视化
利用GIS的强大功能,采用强大的ArcGIS组件库ArcEngine设计,实现洪水信息可视化。
本模块在微软.net环境下结合ArcGIS的ArcEngine组件库进行了开发。
实现了洪水风险图信息管理系统中的洪水风险图中地理信息、空间信息、分析信息的可视化模拟表达。
通过建立基于ActiveX控件的二维可视化显示模块,将该部分嵌入到洪水風险图信息管理系统中。
6 结束语
河道洪水风险图系统实现了区域内基础信息的快速查询,特殊数据的统计分析,区域电子地图的显示,洪水风险图的查询等功能。
为相关水利部门研究洪水灾害特征,区域内防洪系统的防洪能力,以及洪水的演进过程等提供依据和决策上的支持。
参考文献
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作者简介:侯燕(1983,11-),女,2010年07月硕士研究生毕业于大连理工大学,现就职于河南省水利勘测设计研究有限公司,现任职务技术员,职称助理工程师,主要研究方向为信息化在水利中的应用。