摘要：随着信息技术的不断发展，3S技术在防汛减灾工作中的应用场景越来越多元，通过对GIS、GPS、RS技术的系统阐述，讨论了3S技术在防汛减灾领域的实际应用，最后对3S技术今后的应用发展进行了展望。
关键词：3S 技术；防汛减灾；汛期
前言
洪涝灾害给人类带来巨大的损失，中国幅员辽阔，地形复杂，季风气候显著，是世界上水灾频发且影响范围较广泛的国家之一。全国约有35%的耕地、40%的人口和70%的工农业生产经常受到江河洪水的威胁，并且因洪水灾害所造成的财产损失居各种灾害之首。洪灾阻碍了国民经济的正常发展，防汛减灾技术的提升显得刻不容缓。3S技术（GIS，RS，GPS）为积极应对防洪除涝提供了有效的技术手段，大大的减少了国民经济在汛期中的损失，在我国水利领域应用广泛并取得了丰硕成果。
1 3S技术在防汛减灾中的功能
地球空间信息技术主要由地理信息系统（GIS：Geographical InformationSystem）、全球定位系统（GPS：Global Positioning System）、遥感（RS：Remote Sensing）等技术组成，一般称为“3S技术”。在以3S技术为基础的防汛减灾指挥系统中，GIS技术是主体，具有强大的空间信息表达与分析能力。RS技术具有宏观、快速、现实性等特点，可以大面积获取流域及其周边地区的信息及各种变化参数的实时信息资源。GPS技术为RS与GIS提供最基本的地表特征的定位数据，以细化更新部分信息。通过基于3S集成技术系统，采集诸如灾害发生时间、地点、范围、受灾人口以及群众财产等方面的损失信息并分析整理，可以动态地预测洪涝灾害的发展趋势，可以有效地解决汛情信息资源在短时间内的不易集中与管理的缺陷，实现各级防汛部门短时间内的资源共享，对其进行实时远程监控、指挥调度和控制，为应对洪涝灾害提前做好预警、抢险、灾害评估等方面提供决策依据。
2 3S技术在防汛减灾中的应用
2.1 3S技术应用之防汛抗旱
（1）数据分析与管理。洪涝灾害来临时，往往需要快速获取灾害信息，GPS和ＲS技术的联合应用为这一功能的实现提供了有力的保证。而GPS和GIS技术的结合，又可以实现对空间数据的获取与管理，并在后期的更新与维护上提供技术支持。
（2）空间信息的可视化。利用GIS强大的空间信息显示功能，对叠加了雨水情信息的专题地图进行分析决策，从而谋划出最优的抢险指挥调度方案。
（3）实时监控技术。对于防汛物资来说，快速安全的运输是最重要的，通过GPS技术，可以实时跟踪防汛物资的位置状态，实现了对抢险车船的实时调度。水位的实时监测对于安全度汛来说十分重要，GIS技术为获取实时水位数据提供了一种不错的解决方案。与常规的方法比较，GIS技术有以下这些优势：①监测过程全部自动化操作，无需人工参与，极大的节省了人力物力财力的消耗，提高了效率。②可以随时随地观测，不受气候变化的影响。③实时获取数据，任何一个时间点的数据只要想获得，都可以及时的呈现在我们面前。这可以说极大的方便了我们的工作，对防汛防洪意义重大。
2.2 3S技术应用之灾情评估
想要做防洪决策，必须先做防洪评估。防洪评估可以分为两种模式：第一，静态评估特定范围内的灾情；第二，动态评估某一次洪水过程的淹没范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆静态评估可以通过GIS中的功能实现，通过获取数字高程模型（DEM），量化淹没范围内的高程数据，再结合土地利用数据和社会经济属性数据以及淹没历时就可以推算经济损失；动态评估则有所区别，它利用二维非恒定流模型将洪水演变的整个过程模块化，然后结合时间数据单独分析每一个模块的淹没损失。
2.3 3S技术应用之洪水预报和城市防洪
洪水预报在水文学中十分重要，它的研究方法是结合产汇流模型对降雨产流和洪水时空分布进行预测。洪水预报研究的地理范围很大，通常为整个流域或者整条水系，下垫面条件的复杂性和水文要素在空间分布上的多样性，决定了我们应该把流域或水系统划分成非常小的单元，我们称之为预测单元。理想状态下，预测单元越小，下垫面条件和水文要素的一致性越好，但是由于下垫面数据和运算模型的限制，预测单元往往被划分的很大。随着GIS技术和数字地形模型DTM等元素分布数据的应用，预测单元可以划分的足够小。这样，我们可以更加细化产流预测工作，使其精度提高。而且，汇流预测也从过去的单纯依靠经验预测转变成如今的基于大量数据的预测。利用地理信息系统软件（GIS），通过收集大量地形数据，分析之后可以得到更多有用的地理数据，如地面比降和坡向。利用遥感技术（RS）获取一系列下垫面信息，并能保证足够的精度。合理的运用3S技术，使洪水预报工作更加高效和准确。GIS技术在城市防洪中起到十分关键的作用。利用GIS技术可以实现以下功能：①管理城市地图信息。②管理各种防洪目标信息。③管理道路交通和地下管网信息。④分析排水管网的排水能力，制定各种抢险应急预案。
2.4 3S技术应用之抢险应急
抢险应急工作的重中之重就是保障人民群众财产的安全和救援人员自身的安全。建立一套完整、成熟的防汛抢险应急机制，提高应急救援决策的科学性，继续完善救援措施，切实提高应急救援人员的安全防范意识，努力以最低的成本完成救援工作。防洪材料也是抢险和救援工作中的关键环节，包括自备物料和可调物料，以及完善的物资储存计划，以满足防洪和救援需求。在汛期，防洪和应急物资的运输也非常重要。虽然现在的无线手段可以确保我们可以实时与材料进行沟通，但是却不能够知道材料的情况和运输条件，也就难以做出非常合理的决策。而运输车队一旦安装了支持GPS技术的定位设备，那么运输人员和防汛物资的实时位置信息就可以随时被我们调取，方便了我们在第一时间把最紧缺的物资运送到最需要的地方。
3应用发展与展望
3S技术的应用提升了防汛减灾工作的效率。过去单纯依靠纯手工采集、分析信息，这样做不仅不能保证时效性，导致信息滞后，还会对决策产生不小的负面影响，产生严重的后果。但是伴随着信息科学的逐步发展，特别是以GIS技术为核心的3S技术的日趋完善，将防汛减灾信息的处理技术提升到了一个很高的水平。它以可视化的空间地理数据为基础，将枯燥乏味的原始数据形象的信息化处理，加速了防汛减灾领域的信息化和现代化，为数字领域的建设提供了更为丰富的可能性和强大的技术支撑。3S技术的发展，不仅是防洪减灾的需要，也是其自身技术发展的有效延伸，为技术的发展提供了强大的动力。加强3S技术的集成综合使用，开发基于3S技术的可视化平台，加快建设水文水资源的基础数据库，为防汛减灾工作提供更加有效的处理方法。
结语
可以看出，GIS的应用，推进了“数字化流域”，从而使流域的规划、开发、管理全面实现信息数字化，而GPS技术在水利的监测应用方面可提供精确、可靠、及时的信息。因此3S技术是“数字水利”的重要技术基础。3S技术的集成应用必将为防汛减灾领域提供更大的发展空间和应用前景，助力信息化水利早日实现。
参考文献：
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论文作者:张婧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/13
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