基于GIS的洪水风险图管理应用平台设计与开发

摘要

我国洪水灾害频发，防洪形势严峻。在防洪理念由控制洪水向洪水管理转变的进程中，洪水风险图作为重要的防洪非工程措施，将发挥巨大的经济和社会效益。我国洪水风险图项目从分期试点到全面铺开，相关编制任务目前已基本完成，下一阶段的工作重点是管理和应用已编制的洪水风险图成果。利用系统科学思想和信息化技术构建软件平台将为洪水风险图的管理和应用提供有力支撑。
　　论文根据软件系统设计开发的基本流程，分析了洪水风险图管理与应用相关用户群体类型及其需求，并在此基础上，对应用平台的系统结构和功能模块进行了概要设计。选择地理信息系统（GIS）作为系统的基础支撑，深入分析了GIS二次开发和基于WPF的MVVM开发模式等关键技术。
　　针对洪水风险图编制多源异构基础资料及成果数据的集成应用难题，本文解析了多源空间数据融合的基本原理，提出了基于坐标、格式、分级分类的综合集成方法，实现了空间数据的几何和属性融合；基于本体对象编码和数据库技术解决了空间数据与关系数据的连接难题；引入XML和关系数据库技术构建了编制成果数据组织框架。
　　针对洪水风险图数学模型成果的可视化要求，本文剖析了洪水要素和应用成果可视化所面临的三个主要问题并给出了相应的解决方案：探索数学模型成果的主要内容和格式，对比应用模型数据要求，提出了成果二次处理的基本原理和方法；引用洪水要素渲染规范，实现了专题图层的标准化表达；研究 GIS时态数据的类型和表达方式，并应用相关技术模拟了洪水演进、实时损失、避洪转移的情景过程。
　　本论文研究成果是构建湖北省洪水风险图管理应用平台的基础，有效指导了系统的设计开发工作。该系统平台已应用到2013-2015年度湖北省洪水风险图编制项目中，取得了良好的应用效果，为洪水风险图成果的科学管理和高效应用研究进行了有益尝试与典型示范。

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1 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3论文主要内容

2 洪水风险图管理应用平台总体设计

2.1系统总体分析

2.2系统概要设计

2.3系统开发环境选择

2.4系统开发关键技术

3 洪水风险图多源数据组织研究

3.1洪水风险图数据组织问题分析

3.2洪水风险图多源空间数据的集成与融合

3.3空间数据与关系数据的集成

3.4洪水风险图成果数据组织

3.5小结

4 洪水风险图数学模型成果可视化研究

4.1洪水风险图数学模型成果可视化问题分析

4.2洪水风险图数学模型成果范式与完善

4.3洪水要素专题图层渲染

4.4洪水风险图动态情景模拟

4.5小结

5 洪水风险图管理应用平台开发与实现

5.1应用平台入口

5.2成果汇集模块

5.3工具箱模块

5.4项目成果管理应用子系统

6 总结与展望

6.1工作总结

6.2研究展望

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间参与的科研和工程项目