基于GIS和数据库技术的洪水灾害信息系统研究——以渭河洪水模拟系统为例

摘要

本研究课题源自陕西省科委重点项目(项目编号2003K12-G5)“渭河流域综合治理战略研究”的子课题——“三门峡库区淤积致使渭河河口淤积抬高对渭河河流水文特征的影响以及渭河中下游平原洪水淹没的模拟研究”。拟采用前沿的WebGIS、虚拟GIS技术，结合SQLSever、VC++、OpenGL等专业化的计算机编程和数据库技术，在深入研究水文模型、洪水淹没范围计算、洪水淹没场景模拟等专业模型库的基础上，探讨建立具有查询、显示和模拟功能的洪灾信息系统的设计思路。并以渭河中下游流域作为系统原型测试的验证实例，详细介绍了渭河洪水模拟系统的总体设计、主要技术、数据库设计和功能设计，从而为该系统的成功运行打下了坚实的基础。首先，本文明确了构建洪灾信息系统的主要技术框架，即：GIS技术、数据库技术和水文专业模型设计三个主要方面。其次，从这三方面分别研究了其具体涉及的概念和理论方法以及在洪灾分析中的具体应用，丰富了洪灾信息系统研究的理论与方法。最后，将以上技术方法成功运用到渭河洪水模拟系统。该洪灾模拟系统实现体系的建立，使水利防汛系统的功能得到了进一步的完善，为防汛部门制定科学、高效、自动化的防灾救灾决策提供了一定科学依据。

目录

文摘

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第一章导论

1.1洪水灾害概况

1.1.1全球的洪水灾害

1.1.2我国的洪水灾害

1.2 GIS简介及其应用

1.2.1 GIS理论与技术的最新发展

1.2.2地理信息系统在洪灾管理中的应用

1.3国内外相关研究现状与成果

1.4研究内容与研究动机

1.4.1研究内容

1.4.2研究目的与意义

1.5论文章节安排

第二章与洪水灾害分析相关的GIS技术

2.1数字地图技术

2.2空间分析技术

2.3数字高程模型(DEM)技术

2.3.1 DEM的建立

2.3.2 DEM模型在洪水灾害评估中的应用

2.4 WEBGIS技术

2.4.1 WebGIS的基本工作模式

2.4.2 WebGIS在防汛管理系统中的应用

2.5虚拟GIS(VR-GIS)技术

2.5.1虚拟GIS概念及组成

2.5.2虚拟GIS与地形可视化

第三章海量空间数据库分析与研究

3.1 DB_LIBRARY工具

3.1.1 DB_Library编程环境

3.1.2封装DB Library函数

3.2 OLE技术

3.2.1 VC++和MapInfo提供的OLE自动化支持

3.2.2流域信息可视化功能的实现

第四章专业模型库中的关键技术研究

4.1 GIS与水文水动力学模型

4.1.1通用水文水动力学模型

4.1.2 GIS与水文水动力学模型的结合

4.1.3 GIS在水文水动力学模型中的应用

4.2基于GIS的洪水淹没范围计算

4.2.1数字高程模型(DEM)数据结构及选择

4.2.2两种类型蔓延算法

4.3 GIS在洪水损失评估中的应用

4.4 GIS在洪水预报系统中的应用

第五章洪灾信息系统的研究与设计

5.1系统总体设计

5.1.1系统目标

5.1.2系统结构设计

5.1.3系统采用的主要技术

5.2软件系统设计

5.2.1系统构成

5.2.2系统技术研究和开发路线

5.3系统数据库设计

5.3.1空间数据库设计

5.3.2属性数据库设计

5.4系统功能设计

第六章系统原型测试与运行实例

6.1系统运行环境

6.2关键技术实验

6.2.1数据查询与显示

6.2.2数据管理

6.2.3洪水预警

6.2.4三维场景构建和洪水淹没计算

6.3系统运行实例

6.3.1基本信息浏览模块

6.3.2洪水资料分析模块

6.3.3动态三维显示模块

6.3.4数据管理模块

6.3.5用户设置模块

6.3.6相关站点模块

第七章结论与展望

7.1研究成果与结论

7.2今后工作展望与建议

参考文献

致 谢