基于防洪減災(zāi)的GIS地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：防洪減災(zāi) GIS 水利工程  

　　地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下進(jìn)行的，具有采集、憐理、分析和顯示多種地理信息的能力，可以對(duì)采集的地理信息進(jìn)行多要素綜合分析、空間分析以及動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。我國(guó)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究起步于上個(gè)世紀(jì)80年代，雖然起步較晚，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。GIS逐步邁向?qū)嵱没�、集成化。逐步建立起了不同層次、不同�?guī)模的組織機(jī)構(gòu)、研究和實(shí)驗(yàn)中心，擴(kuò)充和研制了一批具有自卞知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，培養(yǎng)了大批從事GIS研究與開(kāi)發(fā)的高層次人才。GIS技術(shù)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 

　　1 GIS在水資源領(lǐng)域的應(yīng)用 

　　水資源的管理工作是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。由于我們?cè)诮?jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中忽視對(duì)水資源的保護(hù)，導(dǎo)致了資源性缺水以及水質(zhì)性缺水，還有就是水資源極大浪費(fèi)等問(wèn)題。為了更好的解決這一問(wèn)題，人們開(kāi)始關(guān)注水資源管理工作。采用現(xiàn)代化的手段，以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)，可以解決好資源水利中的諸多復(fù)雜問(wèn)題。現(xiàn)階段，可以通過(guò)多維水質(zhì)模型、穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)水流模型等環(huán)境過(guò)程模型對(duì)水資源進(jìn)行規(guī)劃和管理。但是，這些環(huán)境模型在對(duì)空間數(shù)據(jù)的操作及操作結(jié)果的顯示方面具有一定的困難，這就需要用到GIS來(lái)解決這一問(wèn)題。通過(guò)模擬數(shù)據(jù)和可視化技術(shù)直觀地表現(xiàn)水資源狀況，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)憐理和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集，完善水資源信息的節(jié)理與更新，實(shí)現(xiàn)水資源的空間分析功能，實(shí)現(xiàn)模擬動(dòng)態(tài)變化過(guò)程和數(shù)據(jù)共享。 

　　2 GlS在水利防汛方面的應(yīng)用 

　　我國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害頻繁發(fā)生的國(guó)家，自然災(zāi)害給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展新技術(shù)在防洪減災(zāi)領(lǐng)域的涉及面越來(lái)越廣。GIS新技術(shù)在水利防汛方面的應(yīng)用使水利防汛工作邁向了新的紀(jì)元。 

　　2.1 洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析 

　　GlS在水利防汛方面的應(yīng)用首先就是對(duì)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析。也就是對(duì)洪水發(fā)生的概率、強(qiáng)度及其可能造成的損失的分析。一般情況下，我們可以從洪水風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及風(fēng)險(xiǎn)控制四個(gè)方面來(lái)理解洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析。采用GIS技術(shù)，將DEM數(shù)據(jù)與江河流域的雨情、水情和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，通過(guò)科學(xué)的分析和對(duì)比，模擬洪水的演變規(guī)律，快速評(píng)估洪水的風(fēng)險(xiǎn)大小，預(yù)測(cè)洪水的發(fā)展趨勢(shì)、可能的造成的經(jīng)濟(jì)損失，并根據(jù)預(yù)測(cè)和分析的結(jié)果來(lái)采取高效的救災(zāi)措施。GIS技術(shù)在災(zāi)情評(píng)估上的應(yīng)用就是充分利用的空間查詢(xún)功能、分析功能、可視化模擬的能力，結(jié)合災(zāi)害背景數(shù)據(jù)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算淹沒(méi)面積，然后科學(xué)的評(píng)估災(zāi)情嚴(yán)重程度以及會(huì)對(duì)各業(yè)造成的損失，為防汛物資的運(yùn)輸選擇最佳路徑。 

　　2.2 防汛指揮和制定防汛決策 

　　GIS在防汛指揮和制定防汛決策上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以GIS提供的江河湖泊分布、工業(yè)設(shè)施、城鎮(zhèn)、交通、水利設(shè)施分布、水文信息等為基礎(chǔ)，利用各類(lèi)計(jì)算模型提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，有關(guān)部門(mén)可以有效的設(shè)置攔洪設(shè)施的點(diǎn)位，選擇分洪、泄洪措施。同時(shí)，利用GIS空間分析及預(yù)測(cè)能力還可以模擬行蓄洪區(qū)人員物資的撤退、轉(zhuǎn)移，選擇最佳撤退路線。 

　　3 GIS技術(shù)在水利工程方面的應(yīng)用 

　　在施工過(guò)程中，通過(guò)GIS可以將施工過(guò)程通過(guò)圖像的方式動(dòng)態(tài)的顯不出來(lái)，可以為水利施工過(guò)程提供便利的分析工具。GIS技術(shù)把工程施工各個(gè)時(shí)刻的工程面貌的圖像存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，和與之相對(duì)的屬性數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，當(dāng)圖像快速連續(xù)變換時(shí)，整個(gè)施工過(guò)程的工程面貌便動(dòng)態(tài)顯現(xiàn)出來(lái)。目前，在我國(guó)水利施工中GIS的水利水電工程施工總布置可視化演示系統(tǒng)是采用這種方法。GIS在水利施工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以將GIS中的地形信息與地質(zhì)技術(shù)資料和水文資料相結(jié)合，通過(guò)強(qiáng)大的分析功能，來(lái)確定最為合適的工程施工地點(diǎn)。另外GIS系統(tǒng)還可以通過(guò)離散分布的平面點(diǎn)來(lái)模擬連續(xù)分布的地形，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行坡度坡向分析、斷面圖分析等，這可以有效的提高水利工程信息管理的科學(xué)性。 

　　4 基于防洪減災(zāi)的GIS地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì) 

　　基于防洪減災(zāi)的GIS地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須要堅(jiān)持以下原則：規(guī)范性、實(shí)用性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性和安全性。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須要根據(jù)《城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》等一系列國(guó)家及省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)不同用戶的相應(yīng)特點(diǎn)，為用戶提供最大限度的系統(tǒng)靈活性；要保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于故障能夠有效地處理、及時(shí)恢復(fù)；數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)需隨著數(shù)據(jù)內(nèi)容和業(yè)務(wù)管理模式的變化而不斷調(diào)整；系統(tǒng)安全性較高。 

　　在系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)上，可以分為五大模塊：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊、基礎(chǔ)工情信息管理模塊、洪水預(yù)報(bào)模塊、洪災(zāi)損失評(píng)估模塊、三維仿真模塊。系統(tǒng)的用戶上，需要涉及3類(lèi)不同用戶：普通用戶、系統(tǒng)管理員、高級(jí)用戶。普通用戶進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的建庫(kù)工作以及基礎(chǔ)工情信息的管理工作；系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)工作、洪水預(yù)報(bào)、洪水模擬、洪災(zāi)評(píng)估、用戶權(quán)限管理等工作。高級(jí)用戶具有普通用戶和系統(tǒng)管理員的所有功能，另外還要包括各部分功能模塊所實(shí)現(xiàn)的全部功能。 

　　5 結(jié)語(yǔ) 

　　地理信息系統(tǒng)技術(shù)為防汛水情工作標(biāo)準(zhǔn)化、空間化提供了有效的工具。同時(shí)也將防汛水情信息與空間地圖很好地結(jié)合起來(lái)，保障了防洪減災(zāi)工作的開(kāi)展。我國(guó)的防汛減災(zāi)工作要借助于GIS系統(tǒng)，降低國(guó)家和人們的財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。 

　　參考文獻(xiàn) 

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