GIS和RS技术在水利防灾决策的分析 [上一篇] [下一篇]

[ 2012-2-13 14:41:31 | 作者:李青 | 出处:原创 | 天气:晴 ] 字体:

GIS和RS技术在水利防灾决策的分析

一、 GIS(地理信息系统)和RS(遥感系统)技术在水利防灾即 (防汛、防旱、防风)等决策以随着水利行业计算机应用水平的不断提高。其防灾信息采用数据库技术进行组织、存储、处理、分析、广泛应用于工业、农业、水利、交通、运输、环保、水电勘测设计等诸多领域。在一定程度上提高了防灾决策的科学性。不难发现,它对于与空间定位密切相关、层次性强、变化快、数据形式多样的防灾信息,现代防灾指挥用空间信息集成的决策支持模型与空间分析结合,以达到信息可视化、实用化、决策科学化。

二 、 防灾指挥决策支持系统的体系结构的组成

防灾指挥部门所承担的抢险救灾指挥、组织工作,在日常工作中,必须及时掌握与灾情有关的风情、雨情、水情、潮情、工情、旱情等落实抢险救灾组织机构、提供物资保证。在灾害发生时,根据有关防灾信息,进行灾情预测,并进行损失预估,制定可行的调度预案,以供领导决策参考。一旦灾害发生后,必须对灾害损失进行统计,对各种物料消耗进行补充。

根据水利防灾工作流程,防灾指挥决策支持系统可由以下几部分组成 :

2.1信息接收处理分系统

风、雨、水、潮、旱情等动态信息以及工情主要是由自动遥测采集后,通过无线或有线的方式传送到指挥信息中心,信息接收处理分系统主要将遥测数据规范化后转换入综合数据库,并且提供非遥测数据的手工录入,提供对综合数据库数据的编辑。

2.2 灾情监视分系统

灾情监视分系统是为汛期值班服务的,实时监视与灾情密切相关的风、雨、水、潮等信息,对以上信息的超标予以报警。

2.3 综合信息服务分系统

综合信息服务分系统主要是为灾情分析以及防灾日常事务处理服务,提供对气象信息、雨情、水情、潮情、工情、旱情、历史灾情信息、抢险救灾信息、社会经济信息、水利法规及相关文件的查询。

2.4 决策支持分系统

决策支持分系统是针对各种灾害的发生特点,建立决策支持模型,对各种灾害的灾情进行仿真,对灾害损失进行预估,为减灾决策提供可行的调度预案。在灾害发生后,对灾害损失与受灾人员安置进行统计分析,并对决策支持模型进行修正。

三、 GIS技术在防灾指挥决策中的运用

采用GIS技术作为多源防灾数据集成的平台,在关系数据库的基础上,建立了图形数据库,将各种地理要素叠置于电子地图上,并且与关系数据库中的属性数据、遥感影像数据相联系,将数据、文本、多媒体信息、图像图形集成于一平台上,进行空间定位与属性一体化管理,使信息可视化。在集成信息的基础上,结合空间分析和模型,为水利规划和抢险救灾服务,使防灾指挥决策支持系统决策科学化。GIS技术在防灾指挥决策系统中的应用主要有以下几方面:

3.1 作为多源防灾信息集成的平台,提供信息服务

GIS技术的采用,将GIS技术所特有的、强大的图形管理功能引入防灾指挥决策支持系统。在建立空间图形库的基础上,GIS支持以下基本图形应用:

3.2 电子地图的应用

在将各种防灾信息显示在电子地图上,可形象地表示水系、水库、蓄滞洪区、水利设施、抢险救灾物资储放点、抢险队伍分布、避险中心分布、交通干线、水源供水管网、排水管网的分布情况。

3.3 数据的显示、查询功能

实现图形对象和属性的相互查询。可以根据图形对象查询对应的属性,也可根据属性组合定位图形目标。可在图形目标上进行查询,范围可以是圆、矩形、不规则多边形或由地理坐标确定。

3.4 统计分析结果

利用GIS提供的强大的统计功能,可对给定区域内的属性数据进行统计分析,并将统计结果以各种图表形式表示,如面分布图、直方图、柱状图、线状图、离散点分布图等。

3.5 实现以空间分析为基础的防灾信息的综合分析

防灾信息是一个多要素的综合体,各要素间具有时间序列和空间特征。GIS为我们综合分析各种具有时空要素的防灾信息提供了现代化的强有力手段。

3.6 空间量算

GIS系统是一空间信息系统,利用GIS应用程序,以分别从二维、三维空间实现对研究对象长度、面积的快速量算。

3.7 距离测算

可快速测算线状物的长度。譬如:测算河道长度、宽度;测算交通干线长度、宽度;测算防洪堤长度;测算水源供水管网、排水管网长度。

3.8 面积计算

可对面状物进行面积计算。譬如:计算水库面积、河道面积、行政区划面积、测算出水毁房屋的面积等。

3.9 断面分析

可对河道、海岸线、水源供水管网、排水管网进行断面分析。

3.10 空间叠加分析

GIS技术可提供矢量和栅格进行分析,可对不同要素的图层进行叠加。目前的多数GIS都提供了矢量与矢量叠加、矢量与栅格叠加的功能。利用叠加分析,可将任意选择的要素进行空间叠加分析,以便对水利等进行专题分析。如将跨空间连续变化的雨量信息的降雨专题图与行政区划的叠加,形成各行政区划内的平均或最大降雨量图;将不同时间序列的海岸线图层进行叠加,可观察海岸线的沉陷、水平位移等。

3.11 缓冲区分析

利用缓冲区分析,可进行点、线、面的缓冲分析。通过在海岸线、河道、水库周围建立缓冲区,可对缓冲区内各要素进行统计,如统计缓冲区内社会经济信息、抢险救灾信息(抢险物资、抢险队伍及避险中心)、水利水电设计设施信息(大坝、厂房、溢洪道、水闸、泵站等);估算缓冲区面积;结合实地高程、防洪排涝设施对周围地区进行防洪风险分析,不仅为抢险救灾决策提供有力的辅助手段。

3.12 网络分析

资源供给网络划分:结合水系及水利设施的分布,可对防汛物资分布、防汛队伍的分布进行评估及优化;结合社会经济信息,还可对避险中心的设置进行评估及优化。

水利资源调拨及最佳路径分析:根据出险地点及灾情,结合最佳路径分析,为资源调拨提供强有力保障。

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