洪水是一种常见的自然灾害，对人类的生存和生长有着庞大的负面作用，因而防洪事情一直是国家宁静计划中的重中之重。防洪的技术手段有许多，例如修建水库、堤坝、分洪、蓄滞洪区计划、河流整治等等，同时，人们对洪水的预防也很是重视，已形成了一套以洪水灾害预报、监测与预警、灾害应抢救助、减灾知识宣传与教育等为主要手段的完整预防体系。然而，我国幅员辽阔，各区域地理情况和气候条件各不相同，这给我国的防洪事情带来了很大的难题。

因此，如何充实使用现代信息技术，建设一套完善的都会防洪系统，对于保持我国的经济平衡生长具有极其重要的作用。1 GIS概述地理信息系统（Geographical Information Systerm，GIS）借助现代盘算机技术和信息技术对空间数据举行收罗、存储、分析和应用的信息系统，它的实现涉及了盘算机、网络通信、三维建模、情况科学、地球科学等多门学科的专业技术，是一个庞大的综合性应用系统[1]。

在地理信息系统的支持下，人们可以对区域地理数据举行空间分析、预测预报和辅助决议，解决了人类面临的许多灾题。GIS技术自上世纪六十年月降生以来，已经由了半个多世纪的生长，其系统结构、功效、性能等方面均有很大的提升，并逐步在社会各领域获得广泛的应用。

特别是在政府管决议、领土治理、都会计划、情况评估、军事视察等领域，更是发挥了不行替代的作用。现在，GIS系统正朝着大型化、庞大化、综合化、智能化等偏向生长。2 GIS在防洪减灾方面的研究希望随着GIS技术的不停生长，它已在我国现代化建设的各个领域中担任着重要角色，其中最突出的是防洪减灾、水资源使用治理、水情况和水土保持、水利水电工程建设治理等领域，尤其是防洪减灾领域，GIS更是不行或缺的关键技术支撑[2]。现在我国已开端引入了防汛决议支持系统、灾情评估系统、灾害风险分析系统、都会防洪系统等基于GIS技术的大型应用系统，并在防洪减灾事情中发挥着重要作用。

只管GIS技术已经广泛应用于防洪防洪减灾事情中，但其应用仍然有着许多不足，需要在以后的实践中不停完善和生长。首先，我国的防洪减灾系统多以小区域的防洪事情为主，在大型流域规模内的防洪事情仍未实现体系化，应用履历十分有限；其次，当前的GIS系统对硬件要求很高，需要投入很大成本才气保持系统的运营，大大提高了防洪成本，这给国家财政带来了很大的挑战；最后，现在较多使用的是外洋蓬勃国家研发的GIS系统，而国产的GIS系统虽然也实现了开端应用，但其性能和可靠性与外洋的成熟产物另有很大的差距。因此，我国要真正实现防洪减灾的全面信息化另有很长的路要走。3 Arc GIS在都会防洪系统中的应用3.1 Arc GIS概述Arc GIS是由美国研发的一款地理信息系统软件，具有二次开发利便、空间分析能力强大、数据花样简练等特点，在三维可视化应用和大型系统建模等方面有着很强的优势。

Arc GIS 系统具有Arc Globe和Arc Scene两个功效强大的三维场景展示平台，可以借助盘算机图形学和图像处置惩罚技术把三维空间的庞大工具以适合于人眼举行视察的图像显示在屏幕上，同时允许操作者与之举行交互。其中前者对矢量、栅格数据的处置惩罚比力利便，适用于数据量大的庞大空间展示，效果生动传神，应用较为广泛[3]。在实际的应用场所中，Arc GIS系统通常与三维数字建模技术、纹理映射技术、大数据处置惩罚技术、卫星遥感技术等先进技术配合使用，以满足更庞大的应用需求[4]。

3.2区域数据收罗地形数据是都会防洪系统的重要原始数据，思量到都会地形不行能是完全平整的，因此地形的三维可视化建模很是关键，一般接纳数字高程模型（DEM）对地形举行建模[5]。为了节约实地丈量的时间和精神，本系统参考了国际科学数据服务平台网站数据库中的DEM 数据，其空间分辨率可达90 米，数据投影接纳 UTM/WGS84 坐标系。

在网站中输入某市的经纬度坐标即可获得大致的地形数据，再通过在Arc GIS 系统的Spational Analyst tools 对原始地形数据举行规模裁剪，最后获得了研究区域的DEM 数据。实体数据是三维数字建模中的须要信息，在三维建模前必须获得区域实体的几何、纹理、高度等数据。思量到都会修建等实体的数据获取难度太大，所以本文接纳相应区域的地形纹理数据对其举行近似，纹理数据泉源于Goolge Earth。

3.3三维地形建模为了对某市防洪系统举行模拟，对该市举行三维地形建模是须要前提。从当前的技术来看，三维地形建模可以通过三类方法实现，划分是三维建模软件（如3DMAX）、二维数据与高程信息叠加、以及数字摄影丈量。其中第一类视觉效果极佳，但地理属性不易表达；第二类对于细节的出现有所欠缺，因而只适用于小区域建模；第三类可确定真实性与精度，但投资过高。综合思量精度与成本因素，本文接纳了二维数据与DEM叠加，再联合遥感图像实现三维地形的建模。

如图1所示。图1 DEM模型3.4 洪水演进模拟凭据气象部门和水利部门的多年历史统计数据得知，某市从1933-2005 年间现过6次差别水平的洪水淹没情况，其中2003年最大洪峰流量凌驾5000m3/s，是典型的十年一遇洪水灾害。本文将对该次洪水的淹没历程举行三维模拟，以研究其洪水特性和演化历程。洪水演进模拟是一个庞大的数学迭代历程，因此对原始数据的质量有较严格的要求。

一般要求二维的地形数据满足完整性、一致性、准确性等要求，对于三维空间数据，还应保证其空间关系和多源数据的一致性。为了最大水平地保证地形模型的真实性，本文对于庞大的局部地形接纳了调整实体下脚点、同时细化 DEM网格的方法对模型举行了修正，使洪水演进的模拟越发切合实际。据历史数据显示，该次洪水连续了50天，共履历了6次演化，是近几年来比力稀有的慢演进速度洪水灾害。

为了更直观生动地展示该次洪水的演化历程，本文接纳了Arc Scene平台的动画功效对洪水的演化行为举行模拟，通过对相应属性的动画轨迹举行控制，即可实现三维模型中某些实体工具的属性变化。本文对洪水水位线划分为368米、372米、378米和382米时的淹没规模举行了模拟，如图2所示。（a）（b）（c）（d）图2 洪水水位线为（a）368、（b）372、（c）378、（d）382米时的淹没规模凭据地形数据得知，该区域的总体阵势情况是西北高、东南低，因此积水现象是在东南偏向开始泛起的，随着洪水水位的升高，逐步向西北偏向淹没，这与模拟的效果是一致的。

当洪水水位上升到372米时，区域东部体现为严重的洪水淹没，但西部由于阵势较高受到影响还不算严重，此时可组织救援气力举行人员和物资的抢救、转移，以减小人员伤亡和经济损失；当洪水水位上升到382某个区域基本被洪水吞噬，此时开展救灾运动将很是难题，一定会造成不行挽回的损失。凭据上述模拟效果，在Arc GIS系统还可以进一步研究洪水的演进门路和洪水总量盘算等问题，为都会防洪减灾事情提供全面的决议支持和实践指导。4 结语本文对GIS技术在我国都会防洪系统中的应用举行了深入的研究，并凭据历史统计数据，接纳Arc GIS系统实现了对某都会区域的洪水演化历程举行了模拟，为防洪减灾事情提供了有价值的思路。虽然GIS技术已经广泛应用于防洪防洪减灾事情中，但其应用仍然有着许多不足，特别是国产的GIS系统在性能和可靠性方面与外洋成熟产物的差距。

因此，我国要真正实现防洪减灾的全面信息化另有很长的路要走。随着都会化历程的不停推进，我国GIS技术将获得更快的生长，也将在都会防洪体系中发挥着越发重要的作用，为我国经济生长保驾护航。参考文献[1]王丽娜. 基于GIS的防洪掩护区洪水模拟与避险转移方案优化研究[D]. 天津大学, 2016.[2]周玲霞, 李红, 张少杰等. 基于GIS的防汛抢险信息系统开发与应用[J]. 地理空间信息, 2016, 14(6):59-61.[3]姜世勇. 三维GIS在防汛事情中的应用[J]. 数字技术与应用, 2014(1):90-90.[4]杨瑞. 探究GIS地理信息系统应用于防洪减灾事情[J]. 科学导报, 2015(17).[5]韩维喆. 基于GIS技术在洪水淹没灾害中的应用[J]. 工程技术:全文版, 2016(7):00262-00262.。

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