高精度測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在洪災(zāi)救助應(yīng)急中的應(yīng)用

盛志娟

（浙江省第二測繪院浙江杭州 310012）

高精度測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在洪災(zāi)救助應(yīng)急中的應(yīng)用

盛志娟

（浙江省第二測繪院浙江杭州 310012）

作者通過高精度測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在浙江嘉興地區(qū)“菲特臺風(fēng)”洪澇災(zāi)害中的應(yīng)用實例，分析高精度基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)在洪災(zāi)救助應(yīng)急中的應(yīng)用方法，并對其結(jié)果進行簡略概括。

測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；洪災(zāi)；應(yīng)急

1 引言

浙江位于中低緯度的沿海過渡地帶，地形起伏較大，同時受西風(fēng)帶和東風(fēng)帶天氣系統(tǒng)的雙重影響，各種氣象災(zāi)害頻繁發(fā)生，是我國受洪澇、臺風(fēng)、暴雨災(zāi)害影響最嚴(yán)重地區(qū)之一。每年的6月中旬到7月中旬，受西太平洋副熱帶高壓的季節(jié)性北跳影響，浙江梅汛期暴雨成為夏季汛期的主要氣象災(zāi)害之一，每年7月至10月臺風(fēng)期，浙江沿海海堤時常遭受臺風(fēng)暴潮和巨浪的破壞，臺風(fēng)災(zāi)害以其突發(fā)性強、危害程度大、影響范圍廣和災(zāi)害鏈長而成為浙江省的主要自然災(zāi)害之一。

自然災(zāi)害存在其規(guī)律性和突發(fā)性，做好災(zāi)害預(yù)警預(yù)報、災(zāi)情核定、應(yīng)急響應(yīng)、災(zāi)害救助和災(zāi)后恢復(fù)工作至關(guān)重要，高精度的地表自然、人文地理、地形高程模型等基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)能大幅度提升上述工作效率，為救助決策提供依據(jù)，最大程度地減少人民群眾的生命和財產(chǎn)損失。本文采用嘉興地區(qū)高精度基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)，分析臺風(fēng)“菲特”期間強降雨導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的受災(zāi)情況，并與實際受災(zāi)情況做對比，探討高精度基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)在災(zāi)害救助應(yīng)急中的應(yīng)用與前景。

2 區(qū)域概況

嘉興市位于浙江省東北部、長江三角洲杭嘉湖平原腹心地帶，介于北緯30度21分至31度2分與東經(jīng)120度18分至121度16分之間，東臨大海，南倚錢塘江，北負(fù)太湖，西接天目之水，大運河縱貫境內(nèi)，市境地勢低平，其中秀洲區(qū)和嘉善北部最為低洼，其地面高程一般在3.2米～3.6米之間，部分低洼區(qū)域2.8米～3.0米。地勢大致呈東南向西北傾斜，平原被縱橫交錯的塘浦河渠所分割，田、地、水交錯分布，形成“六田一水三分地”。

3 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

（1）高精度的LIDAR數(shù)據(jù)。2012年全市范圍的機載激光雷達測高數(shù)據(jù)，高程精度達到0.3米。該數(shù)據(jù)能精確反映全市的地表高程，同時能夠反映地表覆蓋要素，如植被、建筑、交通、水系等地物的高程信息，作為淹沒分析的主要數(shù)據(jù)源。

（2）水文數(shù)據(jù)。全市各水文站提供的洪災(zāi)期間記錄的的水位數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)是淹沒水系的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

（3）地表覆蓋數(shù)據(jù)。地理國情普查項目提供了較準(zhǔn)確的地表、人文地理數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀和空間分布數(shù)據(jù)，精確地反映居民地、耕地、交通、林地、草地等自然地表和交通、人工構(gòu)筑物、水網(wǎng)等人文地理分布信息，作為淹沒分析重點關(guān)注要素的有效數(shù)據(jù)源。

（4）水利設(shè)施分布數(shù)據(jù)。考慮到防洪設(shè)施建設(shè)的作用，使得某些區(qū)域不受洪水水位的影響，搜集全市防洪工程防洪區(qū)域圖，作為淹沒分析統(tǒng)計不受淹沒范圍的數(shù)據(jù)源。

（5）高精度的區(qū)域似大地水準(zhǔn)面。區(qū)域似大地水準(zhǔn)面作為大地高到正常高轉(zhuǎn)換模型，為準(zhǔn)確細(xì)致反映受災(zāi)情況和用于災(zāi)害分析，高精度的區(qū)域似大地水準(zhǔn)面模型至關(guān)重要。

4 淹沒分析方法

淹沒分析以高精度數(shù)字地形模型為載體，以水文分析后的水位數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)分割線，通過GIS空間分析，獲取淹沒區(qū)域，疊加地表覆蓋數(shù)據(jù)，分析各地表類型的淹沒情況。

（1）高精度數(shù)字地面模型制作。利用機載LIDAR數(shù)據(jù)獲取高精度數(shù)字地面模型在國內(nèi)已廣泛開展［1］［2］［3］［4］，本文基于TerraSolid平臺，通過點云數(shù)據(jù)檢校與重疊帶裁切、點云濾波、地面點分類、模型關(guān)鍵點提取等步驟獲取粗DEM，在此基礎(chǔ)上，利用基礎(chǔ)測繪1:10000DLG數(shù)據(jù)，進行人工干預(yù)，逐對象、逐區(qū)域精細(xì)處理，獲取高精度數(shù)字高程地形模型(DEM)。

在獲取高精度數(shù)字高程地形模型(DEM)的同時，用于成果立體展示的高精度數(shù)字地表模型（DSM）也同步獲取。

（2）水位分析。根據(jù)嘉興市水利部門提供的水文站水位數(shù)據(jù)，計算洪水期間各水文站的最高水位和相應(yīng)時間段的水位，并根據(jù)水文站的位置確定各水文站的控制區(qū)域范圍。

（3）淹沒區(qū)域與地類淹沒統(tǒng)計。根據(jù)分析得到的水位數(shù)據(jù)和控制區(qū)域，分區(qū)塊切割嘉興市高精度數(shù)字地表模型，空間分析數(shù)字高程地形模型在特定水位條件下，各區(qū)塊內(nèi)高程低于該水位的范圍，同時扣除防洪設(shè)施范圍和各區(qū)塊的水域范圍，即為該水位下的淹沒范圍。

在獲取的淹沒范圍上，疊加地表覆蓋數(shù)據(jù)，通過空間疊加分析，獲取各區(qū)塊的地表類型淹沒范圍。

5 結(jié)果分析

通過淹沒分析結(jié)果與洪水期間實時的無人機航攝影像和無人機視頻錄像進行比對，發(fā)現(xiàn)淹沒分析結(jié)果能精確反映實際淹沒情況。（見圖1）

圖1 淹沒分析結(jié)果對比圖

淹沒分析結(jié)果圖中藍(lán)色為淹沒范圍，其他顏色為未淹沒范圍；標(biāo)紅線的部分為未淹沒區(qū)域。

6 結(jié)束語

高精度的測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠精確的反映地區(qū)的自然地理狀況，結(jié)合人口和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析評估后，可及時對可能受到自然災(zāi)害威脅的相關(guān)地區(qū)做出準(zhǔn)確的災(zāi)情預(yù)警預(yù)報，災(zāi)情發(fā)生后，利用該數(shù)據(jù)成果，結(jié)合相關(guān)專題數(shù)據(jù)，可快速對災(zāi)情進行評估，為災(zāi)害救助和災(zāi)后恢復(fù)提供時間和決策保障。

［1］張小紅，劉經(jīng)南.機載激光掃描測高數(shù)據(jù)濾波［J］.測繪科學(xué)，2004，12（6）：50-54.

［2］劉經(jīng)南，張小紅.激光掃描測高技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀［J］.武漢大學(xué)學(xué)報，2003，4(2):132-137.

［3］傅月波，楊一挺，吳迪.基于機載LiDAR數(shù)據(jù)的數(shù)字正射影像制作與研究［J］.測繪通報，2012，10：55-57.

［4］戴用江.激光雷達原理［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2002.

［5］杜國慶，史照良，龔越新，等.LIDAR技術(shù)在江蘇沿海灘涂測繪中的應(yīng)用研究［J］.城市勘測，2007，05（23）：23-26.