村鎮(zhèn)區(qū)域洪災(zāi)應(yīng)急救援與指揮決策系統(tǒng)平臺

文/ 鐘桂輝 劉曙光 同濟(jì)大學(xué)

系統(tǒng)總體框架

主要功能

綜合信息查詢。綜合信息查詢包括基礎(chǔ)地理信息、臺風(fēng)路徑、氣象雷達(dá)、衛(wèi)星云圖和天氣預(yù)報等基礎(chǔ)信息的管理和查詢，可實時動態(tài)查詢目標(biāo)區(qū)域上相關(guān)信息。

基礎(chǔ)地理信息實的查詢包括基礎(chǔ)地圖漫游（Pan）、縮放(Zoom in/out)，圖文信息查詢（identify），泵、閘站運(yùn)行狀態(tài)地圖顯示，測站（含水位站、雨量站等）及實時數(shù)據(jù)題圖顯示、超標(biāo)警戒地圖顯示等基礎(chǔ)功能。支持二維和三維GIS聯(lián)動，可結(jié)合雨澇分布信息，查詢周邊地形和相關(guān)應(yīng)急資源，為應(yīng)急指揮調(diào)度提供基礎(chǔ)地理信息支持。

氣象信息實現(xiàn)實時查詢氣象雷達(dá)、衛(wèi)星云圖、臺風(fēng)路徑和天氣預(yù)報信息，為村鎮(zhèn)區(qū)域防洪提供基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)支持。

防汛監(jiān)測。防汛監(jiān)測主要是根據(jù)多源監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)3個功能。第一，水情查詢。可以查詢區(qū)域內(nèi)水位測站分布情況、名稱和水位；選擇具體的站點(diǎn)位置后，可以直觀查看到該站點(diǎn)的水位過程線和水位數(shù)據(jù)報表；遇超警戒水位進(jìn)行預(yù)警，并以短信的形式將超警戒信息通知相關(guān)責(zé)任人。第二，雨情信息。可以進(jìn)行雨量監(jiān)測查詢；根據(jù)雨量數(shù)據(jù)繪制整個區(qū)域的降雨分布圖，并計算不同降雨量發(fā)生區(qū)域的面積；繪制雨量站雨量柱狀圖；以報表形式進(jìn)行雨量累計和排序；最大雨量統(tǒng)計及預(yù)警等。第三，工情信息。主要包括泵閘站等重點(diǎn)水利工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、查詢，泵閘站運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等功能。

動態(tài)洪澇風(fēng)險模擬。開發(fā)了MIKEFLOOD模型相關(guān)模塊數(shù)據(jù)交互組件的接口，實現(xiàn)管理系統(tǒng)與模型的對接，通過封裝和調(diào)用已經(jīng)率定和驗證過的水動力模型，實現(xiàn)動態(tài)洪水風(fēng)險分析。動態(tài)包含兩層含義：一是洪水風(fēng)險的要素（淹沒范圍、淹沒水深、洪水流速及淹沒歷時）可以按時間動態(tài)展示，從而真實體現(xiàn)洪水風(fēng)險的時空分布；二是指可以任意更改降雨、邊界條件、水工建筑物參數(shù)及調(diào)度，實現(xiàn)快速調(diào)用模型計算并動態(tài)分析洪水風(fēng)險。可以與在線預(yù)報數(shù)據(jù)結(jié)合，實現(xiàn)洪水預(yù)報預(yù)警，從而實現(xiàn)村鎮(zhèn)區(qū)域的動態(tài)洪水風(fēng)險圖在防洪減災(zāi)、洪水管理、洪水預(yù)警等的應(yīng)用。

主要功能包括5個方面。

（1）動態(tài)洪水風(fēng)險計算。以水動力模型為核心，可以更改設(shè)置降雨條件、邊界條件、泵站、水閘、潰口參數(shù)等，調(diào)用模型快速計算，進(jìn)行新的動態(tài)方案的洪水風(fēng)險計算，并實現(xiàn)計算結(jié)果的動態(tài)查詢和展示。

（2）實時洪水的預(yù)報預(yù)警。以水動力模型為計算核心，將降雨與在線雨情數(shù)據(jù)庫相連接，同時將部分邊界條件與在線水情數(shù)據(jù)庫相連接。水動力模型可以按小時滾動計算，以卡爾曼濾波方式完成實時校正并進(jìn)行預(yù)報預(yù)警。

（3）計算方案的對比分析。可以對比分析不同計算方案下，不同水位、流量點(diǎn)的水位和流量大小；可以對比分析洪水影響的范圍、洪水流速及達(dá)到時間等。

（4）洪水風(fēng)險圖的繪制。以計算方案的計算結(jié)果為基礎(chǔ)，通過GIS配圖、添加輔助信息、說明信息和洪水風(fēng)險統(tǒng)計信息，生成洪水風(fēng)險圖。

（5）靜態(tài)洪水風(fēng)險的管理。繪制完成的靜態(tài)洪水風(fēng)險圖，可以以圖片格式統(tǒng)一存放于數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)實現(xiàn)對洪水風(fēng)險圖成果數(shù)據(jù)的集中管理、共享和應(yīng)用。對不同區(qū)域洪水風(fēng)險圖（包括避險轉(zhuǎn)移圖）進(jìn)行調(diào)用、查詢和放大查看。

二維和三維聯(lián)動查詢

暴雨內(nèi)澇積水點(diǎn)分布