GIS在洪水淹没模拟及灾害评估中的应用
GIS技术在洪水风险管理系统开发中的应用
GIS技术在洪水风险管理系统开发中的应用[日期：2009-06-28] 来源：资源网作者：[字体：大中小]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。
洪水灾害风险管理的概念便是在这样的基础上提出的。
洪水灾害的严重性和频发性决定了洪水灾害风险管理的复杂性。
GIS在水库溃坝模拟系统中的应用
摘要随着计算机技术的发展，在水文学及水资源学科，运用各种先进、复杂的专业算法求解已经不成问题，但由于地形地貌的复杂性，水文计算中所需的原始资料，如河段的长度，河段各断面上各个节点处的河宽等数据的人工实地采集工作仍然是很费时费力的事。
然而，如果利用已有的地图资料，借助ＧＩＳ技术进行数据采集，就比较省时省力。
本文大致可分为三个部分。
第一部分主要介绍了ＧＩＳ的概念和研究内容，ＧＩＳ与相关软件的比较以及ＧＩＳ的现状、发展趋势、当前ＧＩＳ研究的热点等等，然后具体介绍了用ＧＩＳ的相关技术如：用“半自动跟踪”方法对地图进行数字化，用“自动量算”方法得到线对象的长度、面对象的面积等，最终完成了象山水库下游法别拉河河道地形数据资料的提取工作，这种方法与人工实地采集工作相比，有较强的优越性和重要的实际应用价值。
第二部分将ＧＩＳ所得到的河道地理数据用于象山水库溃坝模拟计算。
这一部分首先分析比较了溃坝波的各种求解方法，然后采用传统的一维圣维南方程组和隐式差分格式进行了溃坝洪水演迸计算，然后根据计算结果分析了各种溃坝情况下洪水对河道两岸村屯的影响。
第三部分首先对计算结果作了总结，然后讨论了一些ＧＩＳ的其他技术和发展趋势，并举了一些应用实例。
目前ＧＩＳ已运用到各个领域，如何更好地将ＧＩＳ技术应用于水文学及水资源学科，是当前水利行业研究的热点，相信ＧＩＳ技术在今后的水文学及水资源学科必将发挥更大的作用。
关键词：地理信息系统，工作空间，图层，数据集圣维南方程组，溃坝洪水ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｈｙｄｒｏｇｒａｐｈｉｃｆｉｅｌｄ，ｕｓａｇｅｏｆａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｓｎｏｔａｐｒｂｂｌｅｍ．．Ｂｕｔｂｅｃａｕｓｅｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆａｄｖａｎｃｅｄａｎｄｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｏｆｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｇｅｏｇｒａｐｈｙ，ａｃｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｐｒｉｍｉｔｉｖｅｄａｔａｎｅｅｄｅｄｉｎｈｙｄｒｏｇｒａｐｈｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｓｓｔｉｌｌｈａｒｄｔｏｔａｃｋｌｅ，ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｒｉｖｅｒｓｅｇｍｅｎｔ，ｔｈｅｗｉｄｔｈｏｆｅｖｅｒｙｎｏｄｅｏｆｅｖｅｒｙｒｉｖｅｒｓｅｇｍｅｎｔ．Ｗｈｅｒｅａｓ，ｉｆｗｅｍａｋｅｕｓｅｏｆｃｕｒｒｅｎｔｍａｐ，ｗｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆＧＩＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇｄａｔａｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅｅａｓｙ，ｐｒｅｃｉｓｅａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ．Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｈｒｅｅｍａｉｎｐａｒｔｓ．ＴｈｅｆｉｒｓｔｐａｒｔｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅＧＩＳｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＧＩＳ，ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄＧＩＳ，ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆＧＩＳｅｔｃ，ｔｈｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｈｏｗｔｏｕｓｅｔｈｅＧＩＳｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎａｓｐｅｃｉｆｉｃｗａｙｓｕｃｈａｓｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆ’ｔｈｅｈａｌｆ—ａｕｔｏｍａｔｉｃｔｏｆｏｌｌｏｗ’ｔｏｔｕｒｎｔｈｅｍａｐｉｎｔｏａｒｉｔｈｍｅｔｉｃｆｉｇｕｒｅ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆ’ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃａｌｃｕｌａｔｅｓ”ａｎｄａｒｅａｏｆｆｉｅｌｄｅｔｃ，ａｔｌａｓｔｇｏｔｔｈｅｌｅｎｇｔｈａｎｄＷｉｄｔｈｇｅｔｓｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｌｉｎｅｏｆｅｖｅｒｙｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦａｂｉｅｌａｒｉｖｅｒｗｈｉｃｈｉｓｌｏｃａｔｅｄｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｏｆｘｉａｎｇｓｈａｎｍｏｕｎｔａｉｎ．ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒａｎｄｔｉｍｅ—ｓａｖｉｎｇｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇｄａｔａｏｎｔｈｅｓｐｏｔ，ｈａｖｉｎｇｉｍｐｏｒｔａｎｔａｎｄａｃｔｕａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｏｒｔｈ．ＴｈｅｓｅｃｏｎｄｐａｒｔｕｓｅｄｔｈｅｒｉｖｅｒｇｅｏｇｒａｐｈｙｄａｔａｇｅｔｆｒｏｍＧＩＳｉｎｔｏｘｉａｎｇｓｈａｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｄａｍ—ｂｒｅａｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓｐａｒｔａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆｓｏｌｖｅｍｅｎｔｏｆｄａｍ—ｂｒｅａｋ，ｔｈｅｎｔｈｅａｄｏｐｔｅｄｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｏｎｅ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎＢ．Ｓａｉｎｔ．Ｖｅｎａｎｔｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｃｅａｌｆｏｒｍａｔｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｏｆｄａｍ—ｂｒｅａｋｆｌｏｏｄ，ｔｈｅｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔａｎａｌｙｚｅｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｖｉｌｌａｇｅｓｌｏｃａｔｅｄｂｅｓｉｄｅＦａｂｉｅｌａｒｉｖｅｒｆｒｏｍｄａｍ－ｂｒｅａｋｆｌｏｏｄ．Ｔｈｅｔｈｉｒｄｐａｒｔｍａｄｅｔｈｅｓｕｍｍａｒｙｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄｏｔｈｅｒｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆＧＩＳａｎｄｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｔｒｅｎｄ，ｌｉｓｔｅｄｓｏｍｅｅｘａｍｐｌｅｓｗｈｉｃｈａｄｏｐｔｅｄＧＩＳｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．ＮｏｗＧＩＳｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｍａｎｙｆｉｅｉｄｓ，ｈｏｗｔｏａｐｐｌｙｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＧＩＳｉｎｈｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｃｏｕｒｓｅｓｂｅｔｔｅｒｉｓａｈｏｔｆｉｅｉｄｉｎｃｕｒｒｅｎｔｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙｆｉｅｌｄ．ＩｂｅｌｉｅｖｅＧＩＳｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｉｌｌｄｅｖｅｌｏｐｇｒｅａｔｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｈｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｃｏｕｒｓｅｓｉｎｆｕｔｕｒｅ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＷｏｒｋＳｐａｃｅ，ＬａｙｅｒＤａｍ·ｂｒｅａｋ，Ｂ．Ｓａｉｎｔ．Ｖｅｎａｎｔｓｑｕａｒｅｄｉｓｔａｎｃｅｓｅｔ，ｃｏｎｃｅａｌｆｏｒｍａｔ第１章概论我国幅员辽阔，地形复杂，各地区水量分布不均，水资源日益紧张，与此同时早、涝灾害又时有发生，要有效防治旱、涝灾害，就必须充分发挥水库和堤防的防洪调蓄作用，合理管理、利用和开发水资源。
GIS技术在洪灾风险评估中的应用
性。 洪 灾 风 险 是 指 不 同 强 度 洪 水 发 生 的概 率 及 其 可 能 造 成 的 洪 灾 损 失 。 期 的 洪 水 风 险 评 估 研 究 主 要 是 洪 水 频 率 分析 ， 早 其 结 果 多用 于 工 程 设 计 。 现 在 的洪 灾 风 险 评 估 不 再 局 限 于 洪 水 特 征 研 究 ， 将 其 与社 会 经 济 特 性 有机 结 合 起 来 ， 不 仅 研 究 而 即 不 同 强度 洪 水 发 生 的 可 能 性 或概 率 ，而 且 要 进 行 区 域 易 损 性
分析 ， 评 估 由此 可 能 产 生 的后 果 （ 失 ） 并 损 。
② 具 有 数 据 的空 间 分 析 功 能 。 空 间 分析 是 ＧＩ 术 的 核 Ｓ技
心 ， 它主 要 包 括 空 间 几 何 分 析 （ 冲 区 分 析 、 加 分 析 ） 缓 叠 、网络 分析 、 形 分 析 （ 坡 度 提 取 等 ） 水 文 分 析 （ 从 ＤＥＭ 中提 地 如 和 如
农 田受 淹 ３１ ７万 公 顷 ， 广铁 路 １ ０天 不 能 通 车 。 近 期 １ ９ 京 ０ ９８
年的大洪水 ， 长江流域 外 ， 涉及福 建闽江 、 东珠江流域 ， 除 还 广
特 别 是 东 北 地 区 嫩 江 、 花 江 流 域 属 历 史 罕 见 。 据 国 家统 计 ， 松
的 载 体 来 提 取 复 杂 、 量 的 基 础 信 息 ， 实 用 性 、 操 作 性 有 海 故 可
所欠缺。
编著 的 ＜ 国 大 洪 水 ＞ 灾 年 表 资 料 统 计 ， １ ４ ＿ １ ９ 中 水 仅 ８ ０ ＿ ９ ２年 的 １ ３年 间 ， 流 域 发 生 大 洪 水 （ ５ 该 包括 特 大 洪 水 ） ３次 ， 均 ７ ２ 平 年一 次 ， 中全 流 域 尤 其 是 流 域 中 下 游 发 生 特 大 洪 水 有 １ 其 １个
GIS洪水淹没模拟及灾害评估中的应用
GIS洪水淹没模拟及灾害评估中的应用地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种基于计算机技术的地理空间数据处理工具，广泛应用于各领域，包括环境保护、城市规划、资源管理等。
在自然灾害管理中，GIS也扮演着至关重要的角色，特别是在洪灾方面。
本文将探讨GIS在洪水淹没模拟和灾害评估中的应用。
GIS在洪水淹没模拟中的应用数据采集与处理GIS可以整合各种地理空间数据，如地形、降水、河流网络等，以帮助模拟洪水淹没过程。
通过卫星影像、数字高程模型等数据，GIS能够精确获取地表信息，为洪水淹没模拟提供必要的数据基础。
模型构建与仿真基于采集的数据，GIS可以构建洪水淹没的数值模型，通过计算机仿真来模拟不同洪水事件下的淹没情况。
模型可以包括水流模拟、淹没深度、泥沙运移等方面，帮助预测洪灾风险和制定防灾措施。
结果可视化与分析GIS能够将洪水淹没模拟结果以图形化形式展现，如淹没区域、淹没深度等信息，为决策者和公众提供直观的参考。
通过空间分析功能，GIS还能够对淹没情况进行量化评估和比较，为灾害管理提供科学依据。
GIS在灾害评估中的应用资源调度与救援在灾害发生后，GIS可以实时监测灾情、统计受灾人口和物资需求等重要信息，协助决策者进行资源调度和救援指挥。
通过空间数据的动态更新和分析，GIS能够实现快速响应和有效救援。
风险评估与规划利用GIS技术，可以进行灾害风险评估，分析各类自然灾害如洪水、地震等可能造成的影响范围和损失情况。
基于评估结果，可以对灾害防治工作进行规划和建议，提高城市的应急响应能力。
空间决策支持GIS为灾害管理提供了空间决策支持系统，通过空间数据的整合和分析，帮助决策者优化资源配置、制定灾害应对方案，并及时评估实施效果。
GIS技术的运用能够提高灾害管理的科学性和效率。
综上所述，GIS在洪水淹没模拟和灾害评估中的应用极大地提升了自然灾害管理的能力和水平。
随着技术的不断发展，GIS在灾害领域的应用前景也将更加广阔，为减少灾害损失、保护人民生命财产安全发挥着重要作用。
地理信息系统在灾害应急响应中的应用案例分析
地理信息系统在灾害应急响应中的应用案例分析地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种整合了地理空间数据、人口数据和环境数据的智能化系统，其应用范围涵盖了许多领域，其中之一就是灾害应急响应。
本文将通过分析几个实际的应用案例，探讨GIS在灾害应急中的角色和作用。
一、洪水灾害应急响应洪水是一种常见的自然灾害，不仅对人们的生命财产造成巨大威胁，还给城市的基础设施带来严重破坏。
在洪水发生后，及时准确地了解受灾区域和人口分布情况对救援工作至关重要。
GIS在洪水灾害应急响应中的作用主要体现在三个方面。
首先，GIS可以通过集成各类数据，形成动态洪水风险评估模型，准确预测洪水范围和涨水速度。
通过这种模型，可以对可能受灾的区域进行预警，方便人们提前采取措施避免灾害。
其次，GIS可以通过高精度的地图数据，帮助救援人员快速准确地定位和救助被困人员。
通过在地图上标记被困人员的位置和周围环境情况，救援人员可以做到心中有数，不但提高了工作效率，还可以避免二次灾害的发生。
最后，GIS还可以提供实时的洪水监测和预警信息，帮助决策者制定合理的救援方案。
通过GIS系统，监测人员可以实时掌握洪水的演变情况，并结合其他相关数据，及时预测灾害的严重性和持续时间，从而为救援决策提供参考依据。
二、地震应急响应地震是一种破坏性极大的自然灾害，一旦发生，会造成巨大的人员伤亡和重大的财产损失。
地震应急响应的关键在于，快速准确地确定受灾区域，评估受灾程度，并优化救援资源的分配。
在地震应急响应中，GIS的作用主要包括以下几个方面。
首先，GIS可以通过集成卫星遥感和地震监测数据，实现对地震灾害的实时动态监测。
通过监测地震波传播的速度和幅度，可以对地震灾害进行初步的评估，为救援人员提供及时有效的信息。
其次，GIS可以通过地震灾害模拟和预测，帮助决策者制定合理的救援方案。
通过建立地震灾害风险评估模型，可以预测地震灾害的分布范围和受灾程度，从而指导救援资源的合理分配。
地理信息系统技术在灾害评估中的应用
地理信息系统技术在灾害评估中的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、分析和展示的技术系统。
它的应用范围广泛，其中之一就是在灾害评估中的应用。
灾害评估是对灾害发生后的损失进行评估和分析，以便为灾害管理和应急响应提供科学依据。
下面将从不同角度介绍GIS技术在灾害评估中的应用。
一、灾害风险评估灾害风险评估是在灾害发生前，通过对灾害风险进行定量和定性分析，评估灾害可能造成的损失和影响程度，为灾害管理和减灾工作提供决策支持。
GIS技术在灾害风险评估中发挥着重要作用。
通过收集和整合地理空间数据，如地形、土地利用、气象、水文等数据，可以建立灾害风险评估模型。
利用GIS软件的空间分析功能，可以对不同因素进行权重分配和叠加分析，得出灾害风险区划图和风险等级评估结果，为灾害管理者提供科学依据。
二、灾害损失评估灾害损失评估是在灾害发生后，对灾害所造成的人员伤亡、财产损失和生态环境破坏等进行评估和统计，为灾害恢复和重建提供决策依据。
GIS技术在灾害损失评估中的应用主要体现在以下几个方面：1. 数据收集和整合：通过GIS技术，可以快速收集和整合灾害发生地的各类数据，如人口分布、建筑物分布、道路网络、水资源等，为灾害损失评估提供基础数据。
2. 空间分析和模拟：利用GIS软件的空间分析功能，可以对灾害损失进行模拟和预测。
例如，在地震灾害中，可以通过建立地震烈度与建筑物破坏程度的关系模型，预测不同地区的建筑物损失情况。
3. 可视化展示：通过GIS技术，可以将灾害损失评估结果以地图、图表等形式进行可视化展示，使决策者更直观地了解灾害的影响范围和程度，从而做出相应的决策。
三、灾害应急响应灾害发生后，及时、有效的应急响应是减少灾害损失和保护人民生命财产安全的关键。
GIS技术在灾害应急响应中的应用主要包括以下几个方面：1. 空间数据管理：通过GIS技术，可以对灾害应急响应所需的各类空间数据进行管理和共享，如灾害发生地的地形图、卫星影像、道路网络等。
GIS洪水淹没模型建立
GIS洪水淹没模拟及灾害评估中的应用导读：洪水灾害是最频发的自然灾害，严重影响国民经济发展危害人民生命财产安全，破坏生态环境。
近几年来，将GIS技术与RS技术相结合，根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影象数据来预测、模拟显示洪水淹没场景，并进行洪水灾害评估，已成为GIS在洪水方面主要研究领域。
1.前言洪水灾害是最频发的自然灾害，严重影响国民经济发展危害人民生命财产安全，破坏生态环境。
随着现代经济的高速发展和水利工程的增加，洪水灾害对人类的危害仍在加重。
因此，快速、准确、科学地模拟、预测洪水淹没范围，对防洪减灾具有重要意义。
特别是对于一些重点防洪城市和行蓄洪区，如果能够预先获知洪水的淹没范围和水深的分布情况，对于预先转移受灾区的生命财产，减少损失具有非常重要的价值，而且对于洪水造成的灾害损失进行评估也是非常有用的。
近几年来，将GIS技术与RS技术相结合，根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影象数据来预测、模拟显示洪水淹没场景，并进行洪水灾害评估，已成为GIS在洪水方面主要研究领域。
本研究以数字高程模型DEM和RS影象为基础，运用GIS的空间分析功能，研究试验区洪水河流域的洪水淹没情况。
2.研究区域及数据简介2.1 研究区域地理概括红水河是珠江流域西江水系的中上游河段，发源于云南省沾益县马雄山，流经滇、黔、桂三省（区），上游主流称南盘江，流至庶香双江口与北盘江汇合后称红水河，到广西三江口与柳江相汇合后称黔江。
红水河流域位于东经102°20′-109°30′，北纬23°04′-26°50′之间，流域四周为群山环绕，整个地势自西北向东南倾斜，平均海拔高程1450m。
本次实验重点研究范围为红水河流域中的整个龙滩流域及其六个子流域（甲板、平腊、八茂、蔗香、这洞、高车）。
2.2 实验数据本研究采用的基本数据分为空间数据和水文数据以及其他辅助数据。
其中空间数据包括龙滩流域的DEM底图、modis遥感影象底图、省市县行政边界、城市分布图、站点分布图、河网、龙滩流域及其子流域分布图等。
地理信息系统知识：GIS在防洪工程中的应用
地理信息系统知识：GIS在防洪工程中的应用地理信息系统（GIS）是一种用于收集、存储、处理、分析和呈现地理数据的工具。
它将地理信息与其他数据结合起来，为决策制定者提供有用的信息和视觉效果。
GIS在防洪工程中的应用已经得到广泛应用。
在这篇文章中，我们将探讨GIS在防洪工程中的重要性和应用。
GIS在防洪工程中的应用可以分为以下几个方面：数据收集和分析GIS软件提供了强大的数据收集和分析功能。
通过在地图上描绘洪水情况的图层，可以轻松地确定受影响的区域。
还可以使用GIS收集有关洪水历史、降雨数据和水位等信息。
这些数据可以用来识别洪水风险区域和制定紧急预警计划。
此外，GIS还可以用于设置洪水风险等级和评估潜在损失。
公共意识和警告GIS可以用于公共意识和警告。
它可以让决策制定者分析洪水预测和历史数据，同时还能够向居民提供及时、准确的信息。
当地居民可以收到提醒短信或邮件，以便在发生洪水时采取行动。
这样，就可以减少灾害损失并提高公众安全意识。
洪水模拟和预测GIS还可以用于建立洪水模拟和预测模型。
通过使用这些模型，可以预测如何响应洪水及其潜在影响。
这些模型可以优化防洪措施和开发预警计划。
此外，GIS的洪水预测模型可以帮助预测洪水的过程和过程中可能出现的障碍。
防洪规划和发展GIS可以成为防洪规划和发展的有力工具。
通过GIS软件，可以收集并分析有关大型水系统的指标和数据，以识别防洪的“瓶颈点”和需求点。
此外，GIS还可以用于优化管道复杂性和防洪系统的底部。
通过这种方法建立防洪系统，可以更好地估算需要的资源，从而达到更好地应对洪水的效果。
GIS在防洪工程中的应用是可观的。
通过使用GIS软件，可以提高防洪预测能力，增强安全意识和警示能力，并优化防洪计划和发展。
同时，随着GIS技术的不断演变和增长，它的威力将得到进一步的加强。
相关部门应该鼓励和支持GIS的应用。
这样，我们才能够更好地应对未来的洪水。
GIS洪水淹没模拟及灾害评估中的应用
GIS洪水淹没模拟及灾害评估中的应用导读：洪水灾害是最频发的自然灾害，严重影响国民经济发展危害人民生命财产安全，破坏生态环境。
近几年来，将GIS技术与RS技术相结合，根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影象数据来预测、模拟显示洪水淹没场景，并进行洪水灾害评估，已成为GIS在洪水方面主要研究领域。
1.前言洪水灾害是最频发的自然灾害，严重影响国民经济发展危害人民生命财产安全，破坏生态环境。
随着现代经济的高速发展和水利工程的增加，洪水灾害对人类的危害仍在加重。
因此，快速、准确、科学地模拟、预测洪水淹没范围，对防洪减灾具有重要意义。
特别是对于一些重点防洪城市和行蓄洪区，如果能够预先获知洪水的淹没范围和水深的分布情况，对于预先转移受灾区的生命财产，减少损失具有非常重要的价值，而且对于洪水造成的灾害损失进行评估也是非常有用的。
近几年来，将GIS技术与RS技术相结合，根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影象数据来预测、模拟显示洪水淹没场景，并进行洪水灾害评估，已成为GIS在洪水方面主要研究领域。
本研究以数字高程模型DEM和RS影象为基础，运用GIS的空间分析功能，研究试验区洪水河流域的洪水淹没情况。
2.研究区域及数据简介2.1 研究区域地理概括红水河是珠江流域西江水系的中上游河段，发源于云南省沾益县马雄山，流经滇、黔、桂三省（区），上游主流称南盘江，流至庶香双江口与北盘江汇合后称红水河，到广西三江口与柳江相汇合后称黔江。
红水河流域位于东经102°20′-109°30′，北纬23°04′-26°50′之间，流域四周为群山环绕，整个地势自西北向东南倾斜，平均海拔高程1450m。
本次实验重点研究范围为红水河流域中的整个龙滩流域及其六个子流域（甲板、平腊、八茂、蔗香、这洞、高车）。
2.2 实验数据本研究采用的基本数据分为空间数据和水文数据以及其他辅助数据。
其中空间数据包括龙滩流域的DEM底图、modis遥感影象底图、省市县行政边界、城市分布图、站点分布图、河网、龙滩流域及其子流域分布图等。
GIS技术在灾害风险评估中的应用
GIS技术在灾害风险评估中的应用概述:灾害风险评估是预测和量化灾害发生的可能性及其对人类、物质财富和环境的影响的过程。
GIS技术，即地理信息系统技术，是一种用于捕捉、存储、管理、分析和显示地理数据的工具。
在灾害风险评估中，GIS技术可以提供空间数据的分析和可视化，帮助决策者更好地理解和应对潜在的灾害风险。
1. 地理数据收集和管理:灾害风险评估的第一步是收集和管理地理数据。
GIS技术可以帮助将各种地理数据（如地形、气候、土壤类型、植被覆盖等）整合到一个统一的空间数据库中。
同时，GIS技术还可以通过卫星遥感技术获取高分辨率的地理数据，以更准确地描述潜在的灾害风险。
2. 潜在灾害风险评估:GIS技术可以通过空间分析和模型建立来评估潜在的灾害风险。
通过分析地形和地质数据，可以识别出潜在的滑坡、地震和洪水风险区域。
利用气象数据和气候模型，可以预测出可能的暴雨、飓风和干旱等气候灾害。
此外，还可以结合土地利用和人口分布数据来评估社区和城市面临的灾害风险。
3. 脆弱性评估:脆弱性是指系统在面临灾害时受到破坏的程度。
GIS技术可以帮助评估不同要素（如建筑物、桥梁、道路、供水系统等）的脆弱性。
通过分析建筑物的结构、材料和位置等因素，可以评估其在地震、风暴和洪水等灾害中的脆弱性。
同时，还可以通过考虑供水系统的容量、管线的布局和维护状况等因素，评估其在干旱和洪水中的脆弱性。
4. 风险传播模拟:GIS技术还可以模拟灾害风险的传播过程。
通过分析地形、流域和水文数据，可以模拟洪水和泥石流的传播路径和范围。
通过分析地震震源和地质数据，可以模拟地震波的传播路径和震害范围。
这些模拟结果可以帮助决策者制定相应的预警系统和应急计划，有效减少灾害风险。
5. 空间决策支持:最后，GIS技术可以提供空间决策支持，帮助决策者更好地理解和应对灾害风险。
通过将各种地理数据可视化，并在地图上叠加不同的分析结果，可以清晰地展示潜在的灾害风险分布。
决策者可以根据这些分析结果和地图可视化，制定相应的风险管理措施，包括规划、土地利用政策、应急响应措施等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
导读：洪水灾害是最频发的自然灾害，严重影响国民经济发展危害人民生命财产安全，破坏生态环境。
近几年来，将GIS技术与RS技术相结合，根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影象数据来预测、模拟显示洪水淹没场景，并进行洪水灾害评估，已成为GIS 在洪水方面主要研究领域。
1.前言
洪水灾害是最频发的自然灾害，严重影响国民经济发展危害人民生命财产安全，破坏生态环境。
随着现代经济的高速发展和水利工程的增加，洪水灾害对人类的危害仍在加重。
因此，快速、准确、科学地模拟、预测洪水淹没范围，对防洪减灾具有重要意义。
特别是对于一些重点防洪城市和行蓄洪区，如果能够预先获知洪水的淹没范围和水深的分布情况，对于预先转移受灾区的生命财产，减少损失具有非常重要的价值，而且对于洪水造成的灾害损失进行评估也是非常有用的。
近几年来，将GIS技术与RS技术相结合，根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影象数据来预测、模拟显示洪水淹没场景，并进行洪水灾害评估，已成为GIS在洪水方面主要研究领域。
本研究以数字高程模型DEM和RS影象为基础，运用GIS的空间分析功能，研究试验区洪水河流域的洪水淹没情况。
2.研究区域及数据简介
2.1 研究区域地理概括
红水河是珠江流域西江水系的中上游河段，发源于云南省沾益县马雄山，流经滇、黔、桂三省（区），上游主流称南盘江，流至庶香双江口与北盘江汇合后称红水河，到广西三江口与柳江相汇合后称黔江。
红水河流域位于东经102°20′-109°30′，北纬23°04′-26°50′之间，流域四周为群山环绕，整个地势自西北向东南倾斜，平均海拔高程1450m。
本次实验重点研究范围为红水河流域中的整个龙滩流域及其六个子流域（甲板、平腊、八茂、蔗香、这洞、高车）。
2.2 实验数据
本研究采用的基本数据分为空间数据和水文数据以及其他辅助数据。
其中空间数据包括龙滩流域的DEM底图、modis遥感影象底图、省市县行政边界、城市分布图、站点分布图、河网、龙滩流域及其子流域分布图等。
水文数据是各子流域水文站获取的降雨量数据，辅助数据是流域流经区域经济数据以及为实现真实三维场景所采集到的部分建筑物纹理数据。
3.研究的主要任务及思路
通过利用研究区域的数字高程模型（DEM）和遥感影象数据对其进行三维场景仿真，再通过给定洪水水位高程值，认为在水位以下则是淹没区域，反之则不属于淹没范围，并对淹没过程进行模拟，通过人工方法确定连通区域来计算洪水淹没面积。
同时结合研究区域土地利用类型数据、降雨量情况以及辅助经济数据进行加权叠置生成洪水灾害风险图，为防洪抗灾做决策。
4.研究区域三维场景建立。
由于红水河流域覆盖面积广阔，短时间内不可能将整个流域的三维场景进行模拟，本次研究只对红水河流域某小山谷进行三维建模。
为了真实的反映地物的纹理特征，我们采用的原始数据是quickbird遥感影象以及对应的DEM数据。
三维场景的制作是通过将数字地形模型（DEM）和遥感图像数据进行叠加，再将通过实地考察利用三维建模软件google sketchup建立好的建筑物模型和树木模型导入场景中，生成具有三维可视的地貌景观图。
在此基础上可以进行红水河流域水资源的研究、洪涝灾害快速监测与评估及周边地表起伏形态特征等。
图1 三维场景建立技术路线
图2 三维可视化场景图
5.洪水淹没模拟分析及淹没面积计算
洪水淹没模型是以三维地形和不同水位来综合演示洪水淹没行为的时空变化及水体形态。
运用ArcGIS9.2中的3D扩展模块，在研究区域数字高程模型的基础上，在ArcScene 中实现了该区域洪水淹没演进过程，直观的显示不同时刻和水位该区域洪水淹没情况，为防洪救灾作出重要的决策。
洪水淹没由多种因素造成，降雨、上游来水都可以造成淹没。
按照洪水淹没的成因，可将其分为两大类：一类是无源淹没，一类是有源淹没。
本次操作主要是利用arcmap软件完成，通过已知红水河流域各水文站水文数据确定洪水位，由已知DEM数据和给定洪水水位来确定淹没区域并计算淹没面积。
具体操作流程在arctoolbox中新建model builder模型，（如图3），只需给定水文数据，可以直观的观察到其淹没区域及面积。
图3 淹没面积计算model builder模型
5.1 无源淹没分析
只考虑受淹区的高程与给定水位的高程情况，而不用考虑淹没区的连通问题，凡是高程低于给定水位的点都记入淹没区，算作被淹没的点，这种情形相当于整个区域大面积均匀降水，所有低洼处都可能积水成灾。
其淹没面积计算比较简单，所有低于或等于预测水位高程的像元都将计人淹没区，经累加计算得出
淹没面积
5.2 有源淹没分析
水流受到地表起伏特征的影响，在这种情况下，即使在低洼处，也可能由于地形的阻挡而不会被淹没。
造成的淹没原因除了自然降水外，还包括上游来水、洼地溢出水等。
面积计算稍微有点复杂，它是在无源淹没的基础上，考虑到连通要求的淹没面积的计算。
本文介绍的是用人为的方法确定符合连通条件的区域，将其取出，并计算出它的面积。
具体做法是把决堤口定为源头，在转换生成的Raster中寻找与源头连通的区域。
将所有Raster的值为1的区域进行累加计算，得出淹没区的面积。
6.洪水灾害风险图制作：
洪水风险图是以图的形式直观反映洪水威胁区域发生某一频率洪水后，可能淹没的范围、水深等洪水要素以及不同量级洪水可能造成的灾害风险和对社会经济的损害程度的工具。
根据该图并结合影响区域内社会经济发展状况，合理制定防洪指挥方案，合理评价各项防洪措施的经济效益，合理估计洪灾损失，为防洪保险提供依据。
本文研究的风险是一种相对的概念，即不同区域之间风险大小的相对比较。
在GIS的支持下，利用洪水淹没计算得到的淹没范围、淹没水深，与各种专题图层（包括行政区划、土地利用、居民点分布、人口分布、重要地物分布、交通线路等）进行拓扑叠加和空间分析（空间查询、网络分析等），即可生成有关专题淹没图件，包括重要设施淹没图、抢险迁安路线图等。
如进一步关联背景数据库中的社会经济信息，并结合相关数学模型，可统计由洪水淹没造成的灾害损失。
表一：红水河龙滩流域水文站日降雨量数据
6.1 评价因子及评价原则
编制洪水风险图有三大要素，即地形地貌、淹没水位和社会经济数据。
其中本次研究主要有4个评价因子，包括高程、土地利用类型图、各子流域降雨量及人口密度。
其中高程值是由红水河流域DEM数据生成；土地利用类型图利用原始TM遥感影象通过监督分类后生成；各子流域水文站测取的2002-2007年日降雨量数据，由于各水文站全年平均日降雨量比较接近，再加上洪水灾害一般发生在5、6、7三月，本次研究中各水文站平均日降雨量数据只取这四个月数据（如表一）。
通过将该流域11个水文站数据利用arcgis生成泰森多边形，并转换生成红水河面雨量栅格数据。
人口密度数据，通过利用乡镇行政区划图以及搜集到的各乡镇面积和人口数，将人口数除以乡镇面积并转换得到人口密度图。
6.2 制作基本流程
首先对淹没致灾的各因子进行分析，分别计算各影响因素形成洪水淹没可能性大小的比例，制作成相应的栅格图层；在GIS技术的支持下，对各栅格图层重分类后进行加权叠置分析（具体操作流程见图4），对各影响图层确定评价系数以及子类型进行打分，得到洪水风险等级（如图5）。
图4 洪水风险图制作流程
图5 红水河流域洪水灾害风险图
7.结语：
本文通过将GIS空间分析方法应用在红水河流域洪水灾害模拟及损失评估方面，初步得出以下结论：（1）利用DEM数据以及遥感影象数据和建筑物属性数据可以真实的模拟该地区洪水淹没真实场景，
对于确定洪水淹没区地形起着重要的作用。
（2）依据洪水水位确定洪水淹没范围后，可以结合其土地利用类型以及经济数据，对可能受淹地区的林地、耕地、居民用地等以及人口数据等进行快速评估，并进一步预测洪水灾害损失。
（3）充分利用该地区水文数据，初步预测近几年洪水水位以及降水量情况，结合该区域经济数据，制作洪水灾害风险图，估计洪水发生时影响范围，这样可以为防灾救灾作决策支持。
本次研究主要是通过arcgis空间分析功能，整个实现过程无需编程，而且方法简单适用，值得广泛应
用。