基于GIS河道洪水风险图管理系统研究

基于GIS河道洪水风险图管理系统研究

基于GIS河道洪水风险图管理系统研究是基于洪水风险图图示要素方法的基础上，结合典型河道河段洪水灾害、风险分析的计算结果，从而绘制典型河道的基本洪水风险图，并实现洪水风险图的可视化管理。

标签：GIS；洪水风险图；风险分析；可视化管理

洪水风险图系统是通过研究区域内历史洪水灾害状况、沿岸堤防工程状况、水利工程防洪能力、区域防洪规划、人口财富分布等自然和社会经济状况的分析和调查，计算本区域遭遇不同频率洪水的风险，绘制本区域遭遇不同频率洪水时的洪水风险图。

1 利用GIS制作洪水风险图

随着计算机技术的发展，地理信息系统技术优势主要表现在空间数据的管理、分析及制图等方面，能够方便的获取数据信息、进行淹没范围计算、绘制洪水风险图已经成为制作洪水风险图主要工具。

洪水风险图的制作：

洪水风险图的制作过程

2 洪水数值模拟计算

构建河道数据模型，对河道实现概化，建立与MIKE11各文件关系图：

基础资料与MIKE 11各文件关系图

根据以上资料，利用MIKE11建立河道洪水演进模型，参考历史率定糙率进行设计洪水演进模拟分析和溃坝模拟计算。

洪水数值模拟计算为洪水风险图的生成提供可靠的数值结果和可视化结果，是绘制洪水风险图的依据。

3 洪水风险分析

利用DEM提取河道断面及两岸堤防高程数据，结合洪水流量数据建立河道水动力学计算模型，对河道进行洪水演进过程计算。在GIS软件中处理基础数据，采用MIKE21软件进行二维水动力学建模，计算洪水在研究范围内蔓延过程。分析在不同频率洪水条件下可能出现的漫堤点及溃口处的洪水出流过程，进一步分析不同研究范围的洪水风险程度大小。

某河道险工溃堤洪水淹没结果示意图

4 淹没区经济损失评估

4.1 河道洪水灾害经济损失分类

4.2 淹没区受灾损失计算方法和模型

利用GIS空间拓扑叠加和空间分析功能来计算研究范围内的洪水灾害损失。

计算表达式为：

根据不同淹没范围内的社会经济状况来确定受灾损失，计算公式如下：

？茁-损失率比例系数（损失比例系数）；SF-淹没面积；S-区域总面积；V-区域产值或其他指标

4.3 信息系统中的损失统计方法

利用ArcGIS中的ArcToolBox工具箱将洪水淹没计算的结果进行了叠加统计分析。对影响范围内的城镇、村庄、人口等基本信息进行统计，建立损失折算模型，利用该模型对洪水淹没区域的损失信息以量化的形式统计给出。

5 洪水风险图信息可视化

利用GIS的强大功能，采用强大的ArcGIS组件库ArcEngine设计，实现洪水信息可视化。

本模块在微软.net环境下结合ArcGIS的ArcEngine组件库进行了开发。实现了洪水风险图信息管理系统中的洪水风险图中地理信息、空间信息、分析信息的可视化模拟表达。通过建立基于ActiveX控件的二维可视化显示模块，将该部分嵌入到洪水風险图信息管理系统中。

6 结束语

河道洪水风险图系统实现了区域内基础信息的快速查询，特殊数据的统计分析，区域电子地图的显示，洪水风险图的查询等功能。为相关水利部门研究洪水灾害特征，区域内防洪系统的防洪能力，以及洪水的演进过程等提供依据和决策上的支持。

参考文献

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[4]刘硕.可视化技术在洪水风险图编制中的应用研究[D].大连理工大学，2009.

[5]何兴燕.基于ArcGISEngine的福州市交通地理信息系统设计与实现[D].福建师范大学，2008.

作者简介：侯燕（1983，11-），女，2010年07月硕士研究生毕业于大连理工大学，现就职于河南省水利勘测设计研究有限公司，现任职务技术员，职称助理工程师，主要研究方向为信息化在水利中的应用。