基于GIS的洪灾预警与淹没评估系统研究

摘要

本研究课题源自中国气象局新技术推广项目--“基于GIS的山洪灾害数值评估模型及业务系统开发”。拟在GIS技术支持下，利用建立的洪水预报模型，模拟洪水发展过程，预报最大洪峰出现的时间和流量，根据数字高程模型，圈定出洪水淹没范围，结合数据库中淹没区的基础地理数据和社会经济资料，对灾区受灾程度及损失快速做出评估，整个过程集合成一个系统，建立实用性强、可视化程度高的洪水预警和淹没评估系统，为气象部门开展局部强降雨造成的洪灾预警和淹没评估提供基础平台，具有业务应用和推广价值的意义。 论文首先通过需求分析，对系统进行总体分析和功能设计，选择了系统开发方式。其次采用空间数据模型Geodatabase对系统空间数据进行统一管理，探讨了数据处理的原则和方法，详细介绍了空间数据模型的概念、体系结构以及建立方法，并在此基础上构建了洪水灾害数据库。然后分析和设计了相关的应用分析模型，包括洪水预报模型、淹没计算模型和灾害评估模型，并重点阐述了GIS在这些相关模型中的作用和应用。最后以江西省小流域潦河为例，构建起一套较为完善的洪灾预警与淹没评估系统，并对系统进行了验证，研究结果初步表明该系统具有较好的可行性和实用性。

目录

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第一章绪论

1.1选题依据

1.2国内外研究进展

1.2.1地理信息系统在洪水灾害中的应用

1.2.2洪水预报的研究进展

1.2.3洪水淹没的研究进展

1.2.4洪灾评估的研究进展

1.3本文的研究目的和内容

1.3.1研究目的与意义

1.3.2研究内容

1.3.3论文组织

第二章系统分析与设计

2.1系统设计原则

2.2系统需求与分析

2.2.1项目内容

2.2.2所需数据资料

2.3系统功能设计

2.4系统运行平台与开发环境

2.4.1开发方式选择

2.4.2系统软硬件环境

第三章空间数据库的设计与建立

3.1数据库设计原则

3.2数据来源与内容

3.3空间参考系

3.4数据处理的总体原则

3.5面向对象空间数据模型(Geodatabase)

3.5.1 Geodatabase的基本概念

3.5.2 Geodatabase的体系结构

3.5.3 Geodatabase的建立

3.6洪水灾害Geodatabase设计

第四章相关应用模型的关键技术研究

4.1 GIS与洪水预报模型

4.1.1洪水预报模型

4.1.2 GIS在洪水预报模型中的作用

4.1.3 GIS在洪水预报模型中的应用

4.2基于GIS支持的洪水淹没范围模拟

4.2.1数字高程模型(DEM)数据结构与选择

4.2.2基于DEM的淹没分析思想

4.2.3基于DEM的淹没分析方法

4.3基于GIS的洪灾损失评估

4.3.1洪灾损失评估的原则

4.3.2洪灾损失评估模型

4.3.3洪灾损失评估过程

4.3.4 GIS在洪灾损失评估中的作用

第五章系统实现与结果分析

5.1研究区概况

5.2流域资料情况

5.2.1 DEM资料

5.2.2水文气象资料

5.3系统实现与验证

5.3.1地图操作模块

5.3.2数据管理模块

5.3.3洪水预报模块

5.3.4淹没计算模块

5.3.5灾害评估模块

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2展望

参考文献

致谢