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

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(tái)風(fēng)路徑、氣象雷達(dá)、衛(wèi)星云圖和天氣預(yù)報(bào)等基礎(chǔ)信息的管理和查詢，可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)查詢目標(biāo)區(qū)域上相關(guān)信息。

基礎(chǔ)地理信息實(shí)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(cè)站（含水位站、雨量站等）及實(shí)時(shí)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(dòng)，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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查詢氣象雷達(dá)、衛(wèi)星云圖、臺(tái)風(fēng)路徑和天氣預(yù)報(bào)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(cè)。防汛監(jiān)測(cè)主要是根據(jù)多源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)3個(gè)功能。第一，水情查詢?？梢圆樵儏^(qū)域內(nèi)水位測(cè)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(guò)程線和水位數(shù)據(jù)報(bào)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?？梢赃M(jìn)行雨量監(jiān)測(cè)查詢；根據(jù)雨量數(shù)據(jù)繪制整個(gè)區(qū)域的降雨分布圖，并計(jì)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(bào)表形式進(jìn)行雨量累計(jì)和排序；最大雨量統(tǒng)計(jì)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(dòng)態(tài)洪澇風(fēng)險(xiǎn)模擬。開(kāi)發(fā)了MIKEFLOOD模型相關(guān)模塊數(shù)據(jù)交互組件的接口，實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)與模型的對(duì)接，通過(guò)封裝和調(diào)用已經(jīng)率定和驗(yàn)證過(guò)的水動(dòng)力模型，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)分析。動(dòng)態(tài)包含兩層含義：一是洪水風(fēng)險(xiǎn)的要素（淹沒(méi)范圍、淹沒(méi)水深、洪水流速及淹沒(méi)歷時(shí)）可以按時(shí)間動(dòng)態(tài)展示，從而真實(shí)體現(xiàn)洪水風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)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(shí)現(xiàn)快速調(diào)用模型計(jì)算并動(dòng)態(tài)分析洪水風(fēng)險(xiǎn)?？梢耘c在線預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)村鎮(zhèn)區(qū)域的動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)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(gè)方面。

（1）動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算。以水動(dòng)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(jì)算，進(jìn)行新的動(dòng)態(tài)方案的洪水風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，并實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的動(dòng)態(tài)查詢和展示。

（2）實(shí)時(shí)洪水的預(yù)報(bào)預(yù)警。以水動(dòng)力模型為計(jì)算核心，將降雨與在線雨情數(shù)據(jù)庫(kù)相連接，同時(shí)將部分邊界條件與在線水情數(shù)據(jù)庫(kù)相連接。水動(dòng)力模型可以按小時(shí)滾動(dòng)計(jì)算，以卡爾曼濾波方式完成實(shí)時(shí)校正并進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警。

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

（4）洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的繪制。以計(jì)算方案的計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，通過(guò)GIS配圖、添加輔助信息、說(shuō)明信息和洪水風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)信息，生成洪水風(fēng)險(xiǎn)圖。

（5）靜態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)的管理。繪制完成的靜態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖，可以以圖片格式統(tǒng)一存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果數(shù)據(jù)的集中管理、共享和應(yīng)用。對(duì)不同區(qū)域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖（包括避險(xiǎn)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(dòng)查詢

暴雨內(nèi)澇積水點(diǎn)分布