1.浙江省衢州市水文勘测站 324000；2.华北电力大学 102206
摘要：我国洪水灾害频繁，严重危害了人民群众的生命和财产安全，近年来，伴随着信息科学技术的发展，GIS技术逐渐在水利上得到了广泛的应用。本文基于GIS技术，着重探讨了其在防汛中的应用。
关键词：GIS；防汛；应用
防治洪水，防御和减轻洪涝灾害，是维护人民生命财产安全，保障国民经济和社会发展的重要任务。在建设和利用堤防、水库、蓄滞洪区等防洪工程进行保护和调蓄的同时，加强非工程措施的建设和运用，是现代防汛指挥管理的重要特征。利用现代信息技术，研究并建立现代化的防汛指挥系统，对于提高应急指挥能力，及时、正确、科学、合理实施防汛抢险救灾指挥调度，有效减轻洪涝灾害损失具有重要意义。
1、地理信息系统的定义和类型
1.1地理信息系统定义
地理信息系统简称为GIS，不同的应用领域，不同专业，理解都不一样，目前仍没有统一的被普遍接受的定义。有些人认为GIS是研究和管理空间数据的技术系统，在计算机的硬件支持下对空间数据按照空间位置或地理坐标进行各种处理，完成数据的输入、存储、处理、管理、分析和输出等各项功能，对数据进行有效的管理，研究各种空间实体和其相互之间的关系，对多种因素信息进行了综合的分析进而快速获取来满足应用需要的信息，并且能够用文字、图形、数据等形式表示处理的结果。有些人认为GIS是一种十分重要并且特定的空间信息的系统，是用于采集、管理、储存、描述和分析部分或整个地球空间与地理分布相关的数据空间信息的系统。具体来说，简单几句话，并不能解释GIS的概念，上述也仅仅是简短的介绍，简单地定义是：“在计算机软硬件的支持下，用检索、存储、采集、管理、表达和分析空间物体定位的分布以及与它相关联的属性数据，而且以回答用户的问题作为主要任务，这样的计算机系统成为地理信息系统。”
1.2地理信息系统的分类
地理信息系统技术潜力大，应用面广，并且发展也相当迅速，所以很难用一个固定的方法对其进行分类。但是，通常可以从下面的几种角度来进行分类：（1）按区域大小或行政级别来进行划分，GIS可以划分为区域地理信息系统、省级地理信息系统、全球地理信息系统（例如用于监测全球气候变化的地理信息系统）、国家地理信息系统（例如中国国家基础地理信息系统）等等。
（2）按照地理信息系统的应用功能进行分类，可以分为两个大的基本类型：一个是应用型的地理信息系统，以某工作、专业或领域作为主要的内容，包括区域综合地理信息系统和专题地理信息系统；二是工具型地理信息系统，也就是GIS工具软件包，如ARC／INFO等，具有空间数据输入、存储、处理、分析和输出等GIS的基本功能；
（4）按地理信息系统的数据结构类型进行分类：混合数据结构地理信息系统、矢量数据结构地理信息系统、栅格数据结构地理信息系统。
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2、GIS技术在防汛指挥决策中的应用
地理信息系统应用于防汛抗旱信息管理与指挥决策服务，主要概括如下：
2.1量算和统计
通过GIS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。
2.2监测和预测
通过GIS的查询和检索功能，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。
2.3规划和管理
GIS能够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，及时生成防汛抗旱调度方案，可以实现水资源的有效统筹与管理。
2.4辅助决策
GIS在其空间数据库支持下，通过构建一系列决策模型，并对这些决策模型进行比较分析，为管理者提供科学的决策支持。如：可以利用洪水风险分析模型结合GIS进行灾前分析，提供最优、最科学和最实用的防灾减灾方案，也可以利用Gis的网络分析功能确定救灾物资调配的最佳路径，为受灾人员和财产的安全有效转移提供决策依据，为防汛抢险提供快捷服务。
2.5向空间拓展
GIS的拓扑关系和空间分析功能也是其主要的应用之一。如：对快速采集来的洪涝灾害和洪水淹没情况进行空间分析与综合评价，进行灾害统计和处置规划
3、案例分析
山东省东平、汶上以及梁山三县交界处存在一座总面积627平方公里的水库——东山湖水库，其是分滞黄河洪水以确保津浦铁路、胜利油田、济南以及下游两岸居民生命财产安全的重要工程。因此，山东省在启动数字黄河一期项目建设过程中开发了东平湖三维防汛决策系统，并与2006年底投入使用。该系统采用C/S体系，建立了以Oracle9i分布式数据库为构架的基础地理数据库、水雨情数据库、以及工险情数据库，采用ODBC接口实现不同数据库之间的访问。系统用ArcGIS对航空摄影或者遥感获得的正射影像数据和DEM数据进行叠加，最终形成三维图像。系统包括防汛信息接收、工险情信息查询、防汛力量部署查询、迁安救护、洪水计算、洪水模拟分析、三维场景管理等七个模块，后三个基于三维GIS技术的模块实现了进出湖流量和水位的动态同步模拟，可以根据库容量的变化对灾情进行评估和防汛综合调度。
4、结论
GIS技术的防汛信息系统在防汛领域中的应用已经成为一个趋势，我们在该方面做了有益的探索和实践。
参考文献：
[1]刘南.浙江省数字流域规划灾害治理技术研究[J].自然灾害学报，2002，11（3）：57-61.
[2]刘仁义.基于GIS技术的水利防灾信息系统研究[J].自然灾害学报，2002，11（1）：62-67.
论文作者:张林1,刘璐2
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2016/1/14
标签：地理信息系统论文; 洪水论文; 空间论文; 数据论文; 系统论文; 技术论文; 信息论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;