地理信息系统在防汛水情工作中的应用探讨

地理信息系统在防汛水情工作中的应用探讨 摘要我国幅员辽阔，自然地理、地貌条件十分复杂，洪涝发生频 繁，使国家和个人都蒙受了很大的损失。随着我国经济和科技的不断发展, 防汛工作也有了很大的进步，近些年来，我国广泛应用地理信息系统来辅 助防汛水情工作。本文主要对地理信息系统在防汛水情工作中的应用进行 了探究，首先介绍了地理信息系统和地理信息系统的建立，然后论述防汛 水情工作信息特点，最后探讨地理信息系统在防汛水情信息应用。 关键词地理信息系统、防汛水情、应用 、八 、- 一、刖B 水利信息化建设是一项复杂的系统工程，涉及到水利信息化的规划、 建设、管理等诸多问题，需要多专业、多部门协同工作和严密的组织，有 计划地推进。防汛作为水利工程工作内容的关键部分，对国家和人民有极 大的影响，，我国的防汛工作将逐步从“以洪水为敌”的控制洪水向体现 水资源特性的洪水管理转变，全面建成覆盖全国的水利信息网络，其中应 用最广泛的就是地理信息系统。 二、地理信息系统 1、地理信息系统的基本概念 地理信息系统是一种特定的空间信息系统，是一门介于地球科学与 信息科学之间的交叉学科。它是在计算机硬件和软件系统支持下，对整 个或部分地球表层（包括大气层）空间中的地理分布数据进行采集、储存、 管理、运算、模拟、分析、显示和描述的技术系统。它是一门为区域和工 程规划、设计、管理决策服务的信息加工与管理技术，是一种综合性强、 适用性广的工具。 2、地理信息系统的构成 地理信息系统通常包括三个基本部分计算机系统包括软件和硬 件、地理数据库系统及应用人员和组织机构， 3、地理信息系统的特征 地理信息系统具有以下三个方面的特征 1 采集管理分析和输出多种地理空间信息的能力，很强的空间性 和动态性； 2 以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具 有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地 理信息； 3 由计算机系统支持进行空间地理数据管理。并由计算机程序模 拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用的信息， 完成人类难以完成的任务。 三、地理信息系统建立 地理信息系统应用于防汛信息管理与指挥决策服务，主要概括如 1、量算和统计 通过应用软件，可分别在一维、二维、三维空间里实现对各种研究 对象的长度、面积、体积进行快速量算，然后将各种信息汇集在一起， 通过系统的统计和分析，获得一些特定问题的解决方案。如实现对台 风当前路径、预报路径、影响范围等信息的生成和动态演示，结合有关 历史数据和技术参数，提供防台风、抗台风的决策支持。 2、监测和预测 通过查询和检索功能，可为决策者快速而准确提供系统的监测，为 科学的管理提供有力支持。应用数学模型、模拟算法可以实现对事物发展 的预测。如结合常规的洪水预报模型，研究给定降水区域的产汇流机 制、汇流过程和洪水的时空分布，真实模拟洪水演进和淹没过程。 3、规划和管理 进行多要素的综合分析和管理，提供专题空间信息。如对区域地 下水位、河道水位及雨情和水情等系统的实时数据与预测预报结果进行科 学合理的分析，及时生成防汛调度方案，可以实现水资源的有效统筹与 管理。 四、防汛水情工作信息特点 1、时效性强 防汛水情工作中广泛应用的雨情、河道水情、水库水情、土壤墙情等 实时信息时效性强，数据动态变化大。在防汛抗旱具体工作中，时间就是 生命，及时、准确的水情信息为防灾减灾决策提供科学依据。 2、空间属性 降雨量的分布、洪水的传播都具有空间的属性，是在空间上分布的。 地理信息系统在降雨量的时空分布、降雨量等值线图的制作、洪水演变预 报等方面都具有实际应用的需要。 3、计算量大 水情应用分析中需要大量的计算工作，应用地理信息系统建立每个空 间网格的空间和属性信息数据库，划定不同的区域就可以进行相关计算、 分析和预测，比如在分布式洪水预报模型中的应用等，可以大大提高计算 速度和精度，提高决策的科学性。 五、地理信息系统在防汛水情工作中的应用 防汛水情工作信息量大，相当数量数据涉及空间分布，比如降雨量分 布图等，一般通过图形与数据结合，用地图作为信息的载体才能完整表达 它们的属性和内容。地理信息系统技术为防汛水情工作标准化、网络化、 空间化提供了有效的工具，在防汛水情工作中引入地理信息系统可以很好 地解决上述问题，把防汛水情信息与空间地图很好地结合起来，满足防汛 水情工作需要。 地理信息系统在防汛水情工作中的应用主要包括图形、属性数据库 建设与管理；地图分层、分级显示和次序调整；降雨量等值线图等图形制 作；图例显示和编辑；矢量图的放大、缩小、漫游和导航；空间和属性的 双向查询等。针对防汛水情综合服务系统的功能与要求，防汛水情工作中 引入地理信息系统，主要实现如下具体功能一是监视预警。水情综合服 务系统中的汛情实时监视功能，具有实时监视河道汛情、水库水情、地区 雨情等功能，并提供报警功能。通过地理信息系统的地图功能直观显示雨、 水情报警地点位置，并根据站点属性信息直观显示。并且使雨、水情信息 查询、浏览更方便和直观，提供完善的水情监视预警系统。二是图表制作。 应用地理信息系统及其扩展功能，实现防汛水情日常工作中降雨量分布 图、降雨量等值线图以及测站基本信息表等图表的制作，使水情工作更快 捷，提高水情信息服务质量。三是模拟预报。通过GIS的查询和检索功能, 以及与洪水预报等模块的联合应用，结合常规的洪水预报模型、分布式洪 水预报模型以及实用洪水预报方案等，研究降水区域的产汇流机制、汇流 过程和洪水的时空分布。根据前期土壤含水率情况、实时降雨情况以及上 游洪水过程等信息，实时提供洪水预报，并且真实模拟洪水的演进和淹没 过程。四是统计计算。通过地理信息系统应用软件，可分别在一维、二维、 三维空间里对各种研究对象的长度、面积、体积进行快速量算，然后将各 种信息汇集在一起，通过系统提供的统计和分析功能，获得一些特定问题 的解决方案。比如在降雨统计、影响范围、洪水演进等信息的生成和动态 演示，结合有关历史数据和技术参数，提供防汛决策支持。五是Web应用。 主要提供远程用户通过浏览器实现地图操作、图形查询、数据查询以及对 数据报表操作等功能。基于WebGIS方式的防汛水情信息查询系统的主要 应用对象是外部用户，可以通过Internet访问www服务器进行防汛水情 信息查询等服务。 六、结束语 综上所述，本文主要对地理信息系统在防汛水情工作中的应用进行了 探究，随着信息化时代的到来，地理信息系统也有了逐步的发展。近几年 来，遥感技术、全球定位技术、三维技术、专家系统蓬勃发展，将其结果 应用在地理信息系统中，由于该系统的数据共享、空间模型构造和分析、 仿真模拟和智能演算功能大幅度加强，所以在防汛水情工作中被广泛应 用。 参考文献 [1] 李建松地理信息系统原理武汉大学出版社 [2] 谢红，0建明.渭南防汛指挥地理信息系统的研发和实现[J].地 理空间信息，2012, 10 2 4-5, 9. [3] 王强，梁国华，何斌，周惠成.碧流河水库下游河道生态需水 分