基于GIS气象水文预报系统设计
基于GIS水雨情监测系统的分析设计
基于GIS水雨情监测系统的分析设计近年来,在传统型水利向现代型水利发展的过程中,地理信息系统在空间数据分析、模拟等领域发挥了越来越重要的作用,并在现代互联网技术和空间信息技术等支持下得到较为广泛的应用和发展。
本文就GIS水雨情监测系统的分析设计进行探讨。
标签:地理信息系统;洪峰预测引言:水利水电行业的水雨情监测系统中,通过引入WebGIS技术,可以建立一个有效的空间信息共享平台,进而实現实时、动态和准确的多元信息发布。
此外,基于Internet的地图化的水雨情查询和显示功能,结合GIS空间模型和分析方法,已逐渐成为用户及时掌握水雨情信息的重要手段,同时,该项技术也为相关部门管理者进行生产调度决策和及时准确地制定防洪应急方案提供了科学依据。
一、地理信息系统介绍(GIS)地理信息系统(Geog raphic Informat ionSystem),简称GIS。
地理信息系统是一个基于计算机软件、硬件和数据的集成系统,运用系统工程及信息科学的理论,采集、存储、处理和分析具有空间内涵的数据的信息系统,是一种以计算机为基础的制图与分析各类事物的直观、理性的可视化工具,能够对大量的基础数据提供存储和管理的功能,支持多种表现形式的空间数据,提供良好的数据维护和更新能力,并具有对空间信息的多种查询和分析功能,对信息管理、规划和辅助决策具有重要意义。
GIS具有强大的数据属性显示、数据分析等功能,它处理的数据已不仅仅是单纯的一维属性数据而是可以处理三维、四维的空间数据。
但由于GIS的应用对专业化技术和计算机硬件要求相对较高,因而在近年来计算机硬件的飞速发展以及ARC/Info、Map/Info等桌面GIS产品的出现之后才得到了比较广泛的应用。
二、系统概况水雨情防汛GIS监测系统充分利用GIS的空间数据管理和分析功能,通过与水情信息数据库连接,实现空间数据和信息数据相配合。
它既是属性信息在空间上的一种表现形式,也提供了另外一种数据分析手段,两者相辅相成使信息数据可视化。
基于GIS的气象监测与预警系统的设计与实现
DES I GN AND I M PLEM ENTATI oN oF GI S . BAS ED M ETEo R0 LOGI CAL M oNI To RI NG AND FoRECAS TI NG S YS TEM
Wa ng Ka i s o n g Gu o Zh i h u a
第3 2卷 第 9期
2 0 1 5年 9月
计 算机应 用 与软件
Co mp ut e r Ap p l i c a t i o ns a n d S o f t wa r e
Vo l _ 3 2 No . 9 S e p. 2 01 5
基 于 GI S的气 象 监 测 与 预 警 系统 的设 计 与 实现
me t e o r o l o g i c l a d a t a o f AW S i n r e a l t i me nd a c a n ma k e r e l i a b l e e a r l y wa r n i n g a n a l y s i s .
s u pp o t r f c o o mp l e x e x p r e s s i o n i s c o mbi n e d wi t h GI S t e c h no l o g y. An a pp l i c a t i o n e x a mp l e i n d i c a t e s t ha t t h e s y s t e m c a n d i s p l a y t he
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
达 式的支持与 G I S技术相结合的设计原理 , 实例表 明, 该 系统可 以实时显示 自动站气象数据 , 并且可 以进行可靠地预警分析 。
关键词
基于ArcGIS的水雨情预警系统开发与应用
2 数 据库 及 预警 指 标
水情 数据 库结 构为 水利部 批 准 《 实 时 雨 水情 数 据 库表 结
构 与标识 符 》( S L 3 2 3—2 0 1 1 ) 标准, 本 系统 涉 及 到 其 中两 大 类信 息表 包括 基本 信 息 类 、 实 时 信 息类 , 基 本 信 息 类 包 括 测
u a l S t u d i o . n e t , G I S的 开 发 环 境 是 A r c G I S E n g i n e 。通 过 V i s u a l 表 2 库( 湖) 站 汛 限水位 表 ( S T — R S V R F C C t t — B)
S t u d i o . n e t 调用 A r c GI S E n g i n e的类 库 并访 问 国家标 准 实时水 情 数据 库与 各站 点 的预警指 标 进行 比较 , 对 于超 警或 邻 近 警
等 特点 对 于水情信 息 时效性 的要 求更 高 , 本 文 介 绍 的 这 套 系统 就 是 针 对 这 些 特 点 而 开 发 的 , 从 设计 思路 、 数 据 结构 、
基 本原 理等 方 面做 了阐述 。本 系统对朝 阳市的 防汛 工作 发挥 了应 有 的作 用。 [ 关键 词 ] 防汛; 水情值 班预 警 ; 计 算机软 件 ; A r c G I S
表 1 河道 防洪 指标 表 ( S T ~ R V F C C H— B )
1 整 体 设 计 思 路
作 为全球 G I S软 件市 场 占有 率 最 高 的软 件 , A r c G I S已经 深 入众 多领 域 。E s r i 推 出的 A r c G I S 1 0实 现 了协 同 G I S 、 三维 G I S 、 时空 G I S 、 一体 化 G I S 、 云 G I S等五 大飞 跃 , 有着 友好 开放 的数 据模 型 、 简单 自如 的部署 方式 、 专业 美 观 的 地 图制 作 , 强 大 地理 分析 等优 势 。针 对朝 阳地 区近 几年 “ 中小 河 流 ” 等项 目建设 的众 多遥 测站 , 有必要 开发 一 套 同 地理 信 息 系统 结合 的水雨 情预 警系 统 。 本 系统 基于 . N E T开发 平 台 , 包括 . N E T F r a me w o r k和 V i s —
《基于WebGIS的气象地理信息服务平台设计》范文
《基于WebGIS的气象地理信息服务平台设计》篇一一、引言随着信息技术的快速发展,气象地理信息服务平台的设计与实现已成为现代气象服务的重要组成部分。
WebGIS(Web地理信息系统)技术的出现,为气象地理信息服务平台提供了强大的技术支持。
本文将探讨基于WebGIS的气象地理信息服务平台的设计,旨在提高气象服务的效率与准确性,满足社会对气象信息的需求。
二、平台设计目标1. 提供实时、准确的气象地理信息,满足用户对气象信息的即时需求。
2. 结合WebGIS技术,实现气象地理信息的空间化、可视化展示。
3. 提供友好的用户界面,方便用户查询、分析和使用气象地理信息。
4. 支持多平台、多终端访问,满足不同用户的需求。
三、平台设计架构基于WebGIS的气象地理信息服务平台设计采用B/S架构,主要包括数据层、服务层、应用层和用户层。
1. 数据层:负责存储和管理气象地理信息数据,包括气象观测数据、气象预报数据、地理信息数据等。
采用数据库技术进行数据存储和管理,保证数据的可靠性和安全性。
2. 服务层:提供各种服务功能,包括数据查询、数据分析、空间化展示等。
采用WebGIS技术,实现气象地理信息的空间化、可视化展示。
3. 应用层:提供用户界面和应用程序接口,方便用户查询、分析和使用气象地理信息。
采用先进的Web开发技术,实现友好的用户界面和丰富的应用功能。
4. 用户层:为用户提供访问平台的途径,包括PC端、移动端等。
支持多平台、多终端访问,满足不同用户的需求。
四、平台功能设计1. 数据查询:提供多种查询方式,包括关键词查询、空间查询、时间查询等,方便用户快速获取所需气象地理信息。
2. 数据分析:提供丰富的数据分析功能,包括数据统计、数据挖掘、趋势预测等,帮助用户深入分析气象地理信息。
3. 空间化展示:采用WebGIS技术,实现气象地理信息的空间化、可视化展示。
支持地图、图表、三维模型等多种展示方式,方便用户直观了解气象地理信息。
基于GIS的城市水文模拟与预测研究
基于GIS的城市水文模拟与预测研究第一章:引言水是人类赖以生存的重要资源,也是城市发展的重要基础条件。
随着城市化进程的加快和气候变化的不断加剧,城市水文环境面临着越来越严峻的挑战。
因此,研究城市水文模拟和预测,对于提高城市水资源利用率、保障城市安全稳定水平具有重要的现实意义。
第二章:GIS在城市水文模拟和预测中的应用GIS(地理信息系统)是一种高度集成了空间数据采集、存储、管理、分析和应用的信息系统。
在城市水文模拟和预测中,GIS具有以下几个方面的应用。
2.1 空间数据采集和存储常用的地理信息数据如DEM(数字高程模型)、地图、土地利用数据等都可以通过GIS进行采集和存储。
这为城市水文模拟和预测提供了数据基础。
2.2 空间分析GIS可以对城市水文环境进行有效的分析,如流域分析、洪水分析、水质分析等。
通过这些分析,可以全面了解城市水文环境的地形特征和水文过程,为城市水文模拟和预测提供科学依据。
2.3 模型构建GIS可以将采集和存储的数据与专业模型相结合,建立城市水文模型、水质模型等。
这些模型中,将空间数据作为输入,对于城市水文环境的演变过程进行模拟和计算,以预测未来的水资源状况,为城市发展和水资源管理决策提供科学依据。
2.4 结果呈现GIS可以将模型的结果以图形和表格形式进行呈现,同时支持交互式查询和分析,即对结果进行可视化展示。
这种呈现方式将复杂的数据、模型、算法通过符号化的方式呈现给用户,有效地提高了用户的专业素质和应用能力。
第三章:基于GIS的城市水文模拟和预测研究案例为了验证GIS在城市水文模拟和预测中的应用效果,我们针对某个城市进行了实际案例研究。
这个城市的水资源状况较为复杂,严峻的水资源短缺问题造成了城市的不稳定性和不可持续性。
3.1 数据采集和存储我们在研究中通过GIS实现对DEM数据、地形、建筑物、排水系统、降雨数据、水质数据等的采集和存储,通过这些数据开展了城市水文模拟和预测的工作。
基于GIS的气象灾害预警系统设计与实现
基于GIS的气象灾害预警系统设计与实现随着气候变化的加剧,气象灾害的频率和影响范围也在不断增加。
气象灾害的爆发往往会给人类的生命、财产和环境带来极大的破坏性。
在现代社会中,利用现代科技手段来预测和应对气象灾害变得尤为必要。
其中,基于GIS的气象灾害预警系统的建立具有非常重要的意义。
本文将详细介绍基于GIS的气象灾害预警系统的设计与实现。
一、系统架构设计基于GIS的气象灾害预警系统包括数据采集、数据处理、数据储存和数据展示四个模块,其中数据采集模块负责采集气象数据、地理数据和社会经济数据等信息;数据处理模块对数据进行质量控制和关键参数计算,并通过模型模拟和算法分析等手段形成气象灾害预警产品;数据储存模块将处理后的数据整理为多级存储体系,以便于快速地检索和查询;数据展示模块则将储存的数据以地理信息系统的方式进行展示,为用户提供针对性的气象灾害预警服务。
二、数据采集模块数据采集模块是基于GIS的气象灾害预警系统的重要组成部分。
它负责从现有的气象监测站、卫星遥感和社会经济调查等途径获取相关数据。
数据采集需要覆盖离散的地理区域,以及变化频繁的环境要素。
对于环境要素的监测,除了气候信息,还包括流量、潮位、土壤温湿度等量测数据。
数据采集模块还需要与数据处理模块实时交互,以及与预警系统平台进行数据互通。
三、数据处理模块数据处理模块是气象灾害预警系统的核心部分,它主要负责开发和应用相关的数学算法、物理模型和计算机模拟等方法,将气象数据和地理信息进行处理,得到相关的气象灾害预警产品。
在此过程中,数据处理模块还需要充分利用气象、水文、地形等多种环境资源信息,结合数据储存模块中以往的经验数据,全面预测可能发生的气象灾害类型和强度等指标。
为了提高预报精度,应用统计模型、人工神经网络算法和物理数学模型还有很大的提升的空间。
四、数据储存模块基于GIS的气象灾害预警系统产生的海量数据需要进行储存和管理。
数据储存模块需要对数据进行分类,以便于快速地检索和查询。
基于GIS的水资源环境模拟与预测
基于GIS的水资源环境模拟与预测GIS技术在水资源环境模拟与预测中的应用近年来,地理信息系统(GIS)已成为了水资源环境模拟与预测的重要工具。
GIS技术可以对地球表面的地理位置、地形高程、降雨量和河流等水文数据进行处理和分析,可以有效地帮助决策者在水资源环境管理中做出正确的决策。
本文将介绍GIS技术在水资源环境模拟与预测中的应用,并探讨其路线图。
水资源环境模拟与预测的重要性水资源环境模拟与预测是全球性的挑战。
由于人类的活动和气候变化等因素的影响,地球的水循环和水环境发生了重大变化。
现代社会对水资源的需求越来越高,因此对水资源环境模拟与预测的要求也越来越重。
水资源环境模拟与预测需要考虑的因素包括地形、地貌、土地利用、气候等多个因素。
在这些因素之间建立起联系并进行分析,可以为决策者提供有关水资源管理的信息和指导。
GIS技术在水资源环境模拟与预测中的应用GIS技术可以帮助决策者更精确地分析和评估水文数据,包括地面径流、洪水和水质水位等方面的数据。
GIS技术可以处理大量的地理空间数据,并将其可视化呈现在地图上。
常用的GIS技术包括空间分析、地理数据采集和处理、地理空间建模和大数据分析等。
空间分析可以帮助决策者确定水资源的空间分布和特征,如水流方向、河床深度和地下水含量等。
地理数据采集和处理可以从卫星、数字地形模型和水文数据等数据源中提取数据,并进行处理和分析。
地理空间建模技术可以帮助决策者模拟和预测自然资源和人类活动的影响。
大数据分析可以帮助决策者更好地理解和解释地球上复杂的水文数据。
在这些技术中,空间分析和地理数据采集与处理是水资源环境模拟与预测的核心内容。
空间分析技术可以帮助决策者确定地球表面的水资源分布和特征,包括流域边界、江河矢量、流域面积等;这些数据可以让决策者了解水资源的空间分布,比如什么地区的水资源分布较为充裕,那些地区水资源较为稀缺。
地理数据采集和处理技术可以从卫星、数字地形模型和水文数据等数据源中提取数据,并进行处理和分析。
基于GIS的城市气象监测与预警系统研究
基于GIS的城市气象监测与预警系统研究随着城市化的加速,城市的建设、发展与规划成为各国政府高度关注的领域。
然而,在城市建设中,气象因素常常被忽视,导致城市的缺陷与安全问题。
为了解决这一问题,基于GIS的城市气象监测与预警系统应运而生。
一、GIS技术以及其在城市气象监测中的应用地理信息系统(GIS)是一种集成了数据获取、处理、分析与展现功能的计算机技术。
GIS技术可以将各类地理信息整合到一张地图上进行管理和分析。
近年来,GIS技术的应用在城市规划、土地管理、灾害响应等领域得到了广泛的应用。
GIS技术可以为气象监测带来很多优势。
首先,GIS技术可以采集、处理和管理大量的气象数据,包括温度、湿度、气压、降雨量等,从而支持城市气象监测的建立。
其次,GIS技术可以将气象数据从不同的维度进行展现,例如地图、统计图、时序图等方式,使数据更加直观易懂。
第三,GIS技术可以实现不同数据源的整合和共享,方便多方数据交流,增强协同作用。
二、基于GIS的城市气象监测与预警系统的设计为了更好地监测城市气象状况,提高城市应对气象灾害的能力,基于GIS的城市气象监测与预警系统应运而生。
该系统主要分为数据采集、数据处理与地图展示三个模块。
1. 数据采集模块:收集城市气象数据是该系统的重要组成部分。
气象数据可以从各级气象台、传感器、监测站等渠道进行收集和整合。
在收集和整合数据时,应注意数据存储格式、更新频率等因素,以保证数据的准确性和稳定性。
2. 数据处理模块:数据处理模块是该系统的核心部分。
该模块通过分析、比对、运算等手段对数据进行处理。
针对气象数据,可以进行数据清洗、异常值的去除、数据标准化等工作,以保证数据的质量。
3. 地图展示模块:地图展示模块主要通过GIS技术实现。
系统将气象数据通过地图点、连线、面等形式展示,以检查城市气象状况。
用户可以在地图上直观地监测气象信息,警报、预警信息也可以实时的发布在地图上。
基于GIS的城市气象监测与预警系统的设计具有可操作性,可以发挥气象监测和预警的实时性和高效性。
《基于WebGIS的气象地理信息服务平台设计》范文
《基于WebGIS的气象地理信息服务平台设计》篇一一、引言随着信息技术的发展,气象服务行业已经逐步实现数字化转型,其信息化水平成为影响服务质量的关键因素。
基于WebGIS 的气象地理信息服务平台,通过整合气象数据、地理信息数据和WebGIS技术,为气象服务提供了更加全面、高效和便捷的解决方案。
本文将详细阐述该平台的设计思路、技术实现及未来展望。
二、平台设计目标本平台设计的主要目标是实现气象地理信息的可视化、智能化和共享化。
通过WebGIS技术,将气象数据与地理信息数据相融合,为用户提供直观、生动的气象地理信息展示。
同时,通过智能化分析,为用户提供精准的气象预测和预警服务。
最后,通过共享化设计,实现气象地理信息的跨部门、跨行业共享,提高气象服务的效率和水平。
三、平台设计架构本平台设计采用B/S架构,以WebGIS为核心技术,结合气象数据和地理信息数据,实现气象地理信息的在线查询、分析和共享。
平台架构包括数据层、应用层和用户层。
1. 数据层:主要包括气象数据和地理信息数据。
气象数据包括温度、湿度、风速、降雨量等实时数据和历史数据;地理信息数据包括地形、地貌、河流、湖泊等地理要素数据。
这些数据通过数据库进行存储和管理,为平台提供数据支持。
2. 应用层:主要包括WebGIS系统、气象分析系统和共享服务平台。
WebGIS系统实现气象地理信息的可视化展示;气象分析系统通过算法模型对气象数据进行智能化分析,提供精准的气象预测和预警服务;共享服务平台实现气象地理信息的跨部门、跨行业共享。
3. 用户层:主要包括平台管理员、气象服务人员和普通用户。
平台管理员负责平台的管理和维护,气象服务人员利用平台为用户提供气象服务,普通用户则通过浏览器访问平台,查询、分析和共享气象地理信息。
四、技术实现1. WebGIS技术:采用开源的WebGIS框架,实现气象地理信息的在线可视化展示。
通过地图渲染、空间分析等功能,将气象数据与地理信息相融合,为用户提供直观、生动的展示效果。
基于MapGIS的气象预报分析系统的设计与实现
2007年10月第5卷第5期地理空间信息GEOSPATIALINFORMATIONOct.,2007Vol.5,No.5基于MapGIS的气象预报分析系统的设计与实现秦凯1,吴艳果2(1.南阳师范学院环境科学与旅游学院,河南南阳473061;2.南阳师范学院数学与统计学院,河南南阳473061)摘要:介绍了以MapGIS地理信息系统为技术平台所开发的气象预报分析系统(WeatherGIS)的组织结构,数据录入、来源数据编辑、数据处理、结果数据编辑、数据输出、系统设置等模块的主要功能,以及系统应用状况。
关键词:地理信息系统;气象预报;数据处理;数字高程模型Design and Realization of Weather Forecast Analyzing SystemBased on MapGISQIN Kai1,WU Yanguo2(1.College of Environmental Science and Traveling,Nanyang Normal University,Nanyang473061,China;2.School of Mathematics and Statistics,Nanyang Normal University,Nanyang473061,China)Abstract:This paper gives a brief introduction to the functions of weather forecast analyzing system(weather GIS),which based on MapGIS,such as organizing structure,data input,editing of the original data,data management,editing the data of results,data output and system setting.And the situation of system applying is also a main part in this paper.Key words:GIS;weather forecast;data processing;digital elevation model随着气象业务现代化建设的不断发展,天气预报制作流程已逐渐实现自动化、客观化、定量化。
基于GIS气象水文预报系统设计
经济地理信息系统结课论文题目:基于GIS的气象水文预报系统设计学院:水文水资源学院专业:水文学及水资源基于GIS气象水文预报系统设计摘要通过探讨气象与水文预报对地理信息系统的特殊要求,提出应该将气象与水文信息相结合、气象水文信息与GIS有机结合的系统设计思路,明确了基于GIS气象水文预报系统的目标、结构和功能,设计出一套基于GIS的气象水文预报系统。
关键词:气象;水文;GIS一引言GIS是一种基于计算机应用的信息工具,可以对在地球上存在的事物和发生的事件进行成图和分析。
GIS技术把地图独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起, 使之能够支持一般管理信息系统所不能支持的空间查询和空间分析, 以便于作出水文预报。
二需求分析近几年,我国的暴雨、山洪、泥石流、山体滑坡等气象水文地质灾害频繁发生,随着经济发展、社会进步、人民生活水平的提高,人们对灾害的预警提出了更高的要求:一是要求更加及时准确,要有很强的针对性和实用性;二是要求预报产品的时空分辨率更加精细,灾害性天气识别尽可能覆盖到自然村、山洪沟和地质灾害点;三是要求有较高的应急气象服务保障能力。
GIS气象水文预报系统适用领域特点是:该流域暴雨,山洪等极端性天气频次高,影响大,范围较广,易引起突发性灾害。
GIS系统能够迅速地整合分析卫星、雷达资料,降雨、地形、水文资料,并且GIS同样可以获得灾害风险区的工矿、企业、学校、居民定居点等地理信息,应用GIS的空间分析功能,将气象水文信息与地理信息系统中的山体、水系、居民点等属性,特别是灾害敏感区的地理属性有机结合,对已发生或将要发生灾害的地点进行较准确定位和及时报警, 能有效提高暴雨洪水灾害及地质灾害的预警与服务能力。
就空间分布而言, 虽然目前的降水观测点已经分布到乡镇,但当与能分辨到自然村、山洪沟精细的地理信息相结合时,预报员却很难将卫星、雷达所监测的暴雨信息与洪涝、泥石流、山体滑坡等灾害风险区紧密联系,导致卫星、雷达监测产品不能在气象灾害预警报与服务中得到充分应用。
基于WebGIS的气象信息服务系统的设计与实现
t i a l d a t a a n d n o n - s p a t i a l d a t a a r e s t o r e d i n S QL S e r v e r 2 0 0 8 t o g e t h e r b y u s i n g Su p e r Ma p S DX+ s p a t i a l d a t a e n g i n e t e c h n i q u e .
s i t u a t i o n,c l i ma t e p r e d i c t i o n,we a t h e r f o r e c a s t ,me t e o r o l o g i c a l s e r v i c e ,b a c k s t a g e ma n a g e me n t ,r e a l — t i me mo n i t o r i n g . Th e s p a —
关 键 词 :We b GI S ;气 象服 务 ;S u p e r Ma p I S . Ne t ;等 值 线 ; 气 象预 报 中图 法 分 类 号 :TP 3 1 1 . 1 文献 标 识 号 :A 文章 编号 : 1 0 0 0 — 7 0 2 4( 2 0 1 4 )0 1 — 0 3 2 2 — 0 5
L I U Xi — x i ,S UN Ya - q i n ,L U Xi a n g 。 ,P ENG Mi n g — y a n ,LEI Ya n g ,YANG Hu i 。
( 1 .Ke y L a b o r a t o r y f o r L a n d E n v i r o n me n t a n d Di s a s t e r Mo n i t o r i n g o f S BS M ,Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d Te c h n o l o g y,Xu z h o u 2 2 1 1 1 6 ,Ch i n a ;2 . Xu z h o u Me t e o r o l o g i c a l Bu r e a u,Xu z h o u 2 2 1 0 0 2,Ch i n a ; 3 .S c h o o l o f Re s o u r c e a n d Ea r t h S c i e n c e ,Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d Te c h n o l o g y,Xu z h o u 2 2 1 1 1 6,Ch i n a ) Ab s t r a c t :I n t h e d e ma n d o f i mp r o v i n g t h e q u a l i t y o f c l i ma t e p r e d i c t i o n, we a t h e r f o r e c a s t a n d me t e o r o l o g i c a l s e r v i c e ,Xu z h o u me —
基于GIS的水文情报预报系统开发与应用
基于GIS的水文情报预报系统开发与应用摘要:随着气候变化和城市发展的加速,准确的水文情报预报对于水资源管理和灾害防范变得尤为重要。
本文致力于研究并开发一种基于地理信息系统(GIS)的水文情报预报系统,旨在为水资源管理决策和灾害防范提供有效的工具。
关键词:GIS;水文情报预报系统;开发;应用近年来地理信息系统(GIS)凭借着强大的空间数据处理能力、综合分析和地图制作等在各个领域得到广泛应用,在水文情报预报领域也应用得越来越广泛。
本文探讨了GIS及其开发组件在水文情报预报中的应用。
一、基于GIS的水文情报预报系统概况基于GIS的水文情报预报系统是一个综合应用地理信息系统(GIS)技术和水文预报模型的系统,旨在提供准确的水文信息和预测结果。
这样的系统整合了水文数据、地理数据、气象数据和水文模型,以便分析和预测水文过程,为决策提供支持。
基于GIS的水文情报预报系统具有以下主要组成要素和功能:数据管理:该系统的核心是数据管理,它涵盖了水文数据、气象数据、地形数据和空间数据等。
这些数据是从多个来源收集并整合到一个统一的数据存储系统中,以满足系统的分析和预测需求。
地理信息系统:GIS是该系统的核心技术,用于存储、管理和分析地理数据。
GIS提供了各种空间操作和分析功能,如地图叠加、缓冲区分析、空间插值等,以便将水文数据和模型结果与地理位置进行关联和视觉化。
水文模型:水文模型是用于模拟和预测水文过程的数学模型。
这些模型基于物理原理和统计方法,通过整合水文数据和气象数据,可以模拟降雨-径流过程、河流流量变化等水文现象,并预测未来的水文状况。
预测和分析:基于GIS的水文情报预报系统利用水文模型和地理数据,进行水文过程的预测和分析。
这包括对降雨、河流流量、洪水风险等进行实时或长期的预测,并生成相应的结果和图表以供分析和决策参考。
二、基于GIS的水文情报预报系统设计1.数据采集与处理水文情报预报系统的设计首先需要收集并处理相关的水文数据。
基于GIS的水文信息系统的设计与实现
不 仅 增 强 了人 们 对 水 文 资 料 的 深 人 认 识 .而 且 为 水 文 管 理 提 供 了决 策 工 具 。 本 文 介绍 采 用 G S技 术 设 计 并 开 发 的水 文 信息 系统 . 中 I 文 从 系 统 的需 求 分 析 、 能 及 数 据 库 设 计 、 及 系 统 的 总 体 架 构 功 以 等 方 面 论 述 系统 的 总体 设 计 过 程 ; 后 , 采 用 VsaC + 台 然 就 i l+平 u
处 理 、 表 生 成 , 站地 理 信 息 及 整 编成 果 管理 、 文 要 素 相 关 报 测 水
水 文 信 息 资料 是 研 究 江河 、 口 、 湾 水 流 运 动 规 律 的基 础 河 海 资 料 , 某 一 水 域 进 行 综 合 规 划 研 究 , 要 系统 地整 理 、 析 这 对 需 分 些资料 , 便对所研 究 的区域有整 体 、 人 、 象 的认 识和 了 以 深 形
之 - [。 ”
进 行 的 系 统 软 件开 发 , 及 所 实 现 的 数 据 管 理 、 以 图形 显示 、 计 统
分 析 、 表 显 示 等多 项 功 能进 行 了描 述 。 报
2 水 文信 息系统 的设计
21 系 统 功 能结 构 设 计 .
水 文 信 息 系 统 是 以 我 国南 方 地 区长 江 、 河 、 江 等 流 域 淮 珠 水 文 测 站 数 据 信息 为基 础 . 实 现 水 文 测 站 资 料 的整 汇 编 数 据 以
统 科 学 等综 合 性 的 学 科 。 经过 几 十年 的发 展 ,GS已经 广 泛 应 I 用 于 地 质 勘 探 、 军 事 国 防 、 公 安 消 防 、 基 础 设 施 、规 划 、农 业 、 国土 等 领 域 ,其 主 要 功 能 为 地 理 数 据 的 采 集 、管 理 、分 析 、操 作 、模拟 和显 示输 出 , 它与 计算 机 地 图制 图 在许 多方 面 有 相 同之 处 ,但 其 特 色是 在 处 理 非 图形 的属 性 数 据 与 分 析 图形 单元 的拓 扑 关 系方 面 具有 强大 功 能 ,并且 它 所 用 的 数 据 分析 方 法 具有 很 强 的专 业 化 特 征 ,因此 已成 为地 理 学 的 重 要技 术手 段
基于gis一体化的水情信息系统的设计与实现
Software Development •软件开发Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 49【关键词】GIS 水文“一张图” 应急管理 系统设计1 引言为了逐步完善中小河流水文监测站网,进一步增强中小河流水文监测及预警预报能力,提升中小河流的防汛减灾能力,减少人民生命财产损失,水利部连续出台了多个关于全面开展中小河流水文监测能力的文件及总体规划。
福建省积极推进中小河流水文监测系统建设,在完善监测站网的同时,运用先进信息技术和GIS 技术,整合空间、水情、雨情等基础,形成水文“一张图”,建立一套服务于中小河流洪水预报、预警、信息发布的综合水情系统,全面提升水文情报的科技含量,提高洪水预报的精度和预见期,为福建省中小河流防洪减灾、中小水库的安全运行提供及时、准确的决策依据和技术保障。
GIS (Geography Information System )是一种特定的空间信息技术,以计算机软、硬件系统为支撑,将各类资源数据整合在一张地图上,实现空间数据查询、定位、统计和展现功能,直观生动展示水雨情的空间分布及趋势发展,为水情监测预警、水文情报统计及防汛辅助决策分析等提供更为丰富的信息支撑手段,从而能够提高水情会商、应急管理的高效性和科学性。
本文设计并实现了基于GIS 技术的福建省中小河流水情信息系统(FJHIS-MSR)。
系统基于以水文“一张图”的理念,建立了一个面向省市县三级水情机构的水文业务应用系统和服务平台,利用GIS 和互联网技术汇集全省所有水雨情资源,实现水雨情数据实时查询、空间分析、模型计算、洪水预警、信息交互等服务,充分挖掘利用已有数据资源和技术,提高水情预警预报的能力,为应急防汛工作提供科基于GIS 一体化的水情信息系统的设计与实现文/徐会军1 陈俊2 林剑龙2技保障。
2 系统总体构架及分层设计2.1 总体框架设计系统总体框架是系统设计、实现的基础。
基于GIS长江中游气象水文预报系统的设计
第 2 卷 第 4期 6
20 0 7年 1 2月
暴 雨灾 害
To R REN TI L R A I N D D I A S A N A S TER S
V0 .6 N . 1 o4 2
De . 2 o7 c 0
文章编号:0 4 9 4 (0 70 - 31 - 3 1 0 — 0 52 0 )4 0 6 0
了初步应用[ 5 1 。该 文应 用 G S技术 , 试建立 一个 集气 I 尝
3 系统 目标 与设 计 原 则
长 江 中游 气象水 文 预报 系统 建设 的 目标 是 : 根据 长 江 中游 防汛 气象 服务 的需 求 , 充分 利 用 G S及 数据 I
象 水文 信息 为一 体 的气象 水 文预 报平 台 , 以助 于提 高 对气象 灾害 和洪水 灾害 的跟 踪监 视与 预警能 力 。
库 管理 技术 , 建立一 个集 气象 水 文信 息 为一 体 的气象
水 文 预报平 台 , 预报 员提 供气 象水 文信 息 的检 索查 为 询, 提供 卫 星 云 图 、 雷达 回波 等 监 测 图像 的立 体定 位 显 示 与跟 踪 , 供 降 水 、 峰 流 量 与水 位 等 信 息 的跟 提 洪 踪 与报 警 , 以助 于 提 高对 暴 雨 、 涝 等 气 象 灾 害及 山 洪 洪、 泥石 流 、 滑坡 等地 质灾 害 的跟 踪监 视 与预警 能力 。 针对 以上 目标 , 采用 如下原 则进行 系统 设计 : ( ) 文 与气象 信 息相 结合 。气 象 和水 文 属于 两 1水 个不 同的领 域 , 两者 联 系 紧密 ; 暴 雨 洪 水 、 但 就 山洪 、 泥石 流 等 灾 害 的 防御 而 言 ,水 文 和 气 象 两 者缺 一 不 可 。因此 , 融合气 象与水 文信 息于一 体 , 以提高长 江 中 游暴 雨 洪 水 、 山洪 、 石 流 等 灾 害 的监 测 和 预 警报 能 泥
基于GIS的水资源管理系统设计与实现
基于GIS的水资源管理系统设计与实现随着城市化进程的不断加速,水资源的稀缺性成为全球性的问题,而且近年来全球气候变化的趋势也加重了水资源的短缺。
因此,如何科学地管理和利用水资源是一个极其重要的问题。
一种解决方案是运用高科技手段,如地理信息系统(GIS),以地理空间数据为基础,辅助水资源管理人员有效地实现水资源的合理规划、保护和利用。
一、GIS在水资源管理中的应用GIS技术在水资源管理中的应用,是以水资源数据的收集、整合、分析和处理为基础,通过GIS软件平台实现对水资源的管理和决策支持。
1.水资源数据收集收集水资源数据是GIS应用的第一步。
包括水文观测、地表水水质、地下水水质、地表水水量、地下水水量、土地利用、气象等数据。
这些数据的来源通常是政府部门、学术研究机构和专业服务公司等。
2.水资源数据整合水资源数据主要包括空间数据和属性数据,但它们来自于不同地方、不同数据格式的数据源。
GIS的一个重要功能就是整合这些数据。
专业的GIS软件可以支持多种类型的数据格式,包括ESRI的Shapefile、MapInfo的.tab文件、KML文件等。
当然,这些数据格式的转换和结构的整合也需要专业的技能来完成。
3.水资源数据分析GIS可以分析这些数据建立模型,例如WATERSHED模型、MODFLOW模型等,以达到确定水资源可持续利用量、洪水预测、水质保护、地下水管理等目的。
GIS可以分析哪些区域是否存在水资源短缺,同时可以优化水资源利用方案。
4.水资源数据处理处理方法包括数据查询、制图、地理编码等。
GIS支持数据查询功能来帮助解决水资源查询的各种问题。
可以根据地点、属性以及其他专业需求进行查询。
地图制图功能提供了各种专业主题的地图,帮助管理人员更好地了解水资源情况。
最后,地理编码功能可以将数据空间位置进行标准化,方便后续数据分析和处理工作。
二、基于GIS的水资源管理系统设计与实现在水资源管理的实际应用中,建立一个基于GIS的水资源管理系统,其主要目的就是为水资源管理人员提供一个高效、智能、便捷的空间决策支持系统,以使其更好地掌握水资源信息,进行水资源规划、保护和管理工作。
基于gis技术的水文地质及突水预警信息管理系统设计
关键词:水文地质;E水预警;信息管理;GIS技术;数据库设计;系统设计
中图分类号:TG409
文献标志码:A
Design of Hydrogeological Information Management and Water Damage Early Warning System Based on GIS Technology
基金项目:青海省地矿局研究项目(青地调勘[2017]93号) 作者简介:包选贵(1986-),男,青海民和,本科,水工环工程师,研究方向:水文地质。
李成林(1987-),男,青海大通人,本科,工程师,研究方向:盐湖及环境地质。
・8・
Microcomputer Applications Vol. 35,No. 11,2019
与人力管理成本,并且实际数据查询、分类与管理的效率也
很低,较易出现错误’同时在开采工作中,所有巷道与工作 区域无法实现统一的数据更新过程,即使采取数据的日更新 处理也无法满足实时共享的要求-一些早期构建的煤矿,一 些通过纸质记录的水害资料以及特定的防治水方案与工艺 都未获得充分继承(1315)-
根据以上分析可知,应结合煤矿的历史资料与信息实时 更新的要求,构建煤矿的水文、地质、属性方面的数据库,并 与水害空间信息以各项参数建立全面的关联性,更好地实现 对突发状况的预防能力,使煤矿的信息管理能力与整体工作 效率获得显著提升-
Microcomputer Applications Vol. 35 , No. 11,2019
基金项目
微型电$%用2019年第35 )第11期
文章编号:1007-757X(2019) 11-0008-03
基于GIS技术的水文地质及突水预警信息管理系统设计
基于GIS的多普勒雷达辅助气象与水情预测分析系统
Vflo--基于GIS的多普勒雷达辅助气象与水情预测分析系统将GIS数据、雷达数据转入先进的水文模型VfloTM为特定区域的水情管理提供了先进的、分布式的水文建模。
先进的水文模型是通过模型预报数据、雷达、卫星、雨量测量数据或者结合多传感器产品数据来获得高分辨率定量估算。
VfloTM可以选定一种分辨率直接利用全球数据库提供的详细数据。
基于物理学的好处之一是利用最少的历史数据建模,并且仍然能够获得有价值的结果。
分布式模型能够更好地涵盖了控制流量的空间因变量,所以它更加精确。
运动学波形方程采用有限因变量输入的办法是一种在PC上快速处理大系统的有效解决方案。
对于大的集水盆地在几天时间内的活动,几秒钟就可以完成其仿真。
VfloTM利用已测量到的河流经过部分的数据自动绘制水流路径。
模型输入包括随时间规律变化的雨强图。
模型的输入数据,包括降雨量输入,来自于各种各样数据源。
包括地形和排水网的输入参数来自数字高程模型(DEM);渗透率参数来自土壤;水力粗糙度参数来源于土地利用/覆盖(Landsat)。
这些参数可以手动输入,或者通过GIS 网格输入。
VfloTM--即时水流情况仿真平台技术规范摘要硬件要求、软件性能和模型结果取决于用户的配置。
技术规范在测试配置的指南中提供。
显示器为SVGA显示1024*768/(24bit 或更高),内存不低于256M,根据不同的版本对内存的要求不同。
可利用的数据包括土壤地貌图,土地利用/土地覆盖,高程,坡度,降雨量和局域测量值等。
可以通过雷达雨量测量实现降雨预测成为现实;对不同级别暴风雨有稳定的分析能力;事件重建机制可以检验已有洪水预报系统的可靠性;采用基于物理的分布式模型技术,可以在同一网状排水系统内对任何位置的水情进行实时准确预测。
软件有以下几个版本Vf loTM Basic版本、VfloTM Standard版本、VfloTM Professional版本、VfloTM Real-time版本。
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经济地理信息系统
结课论文
题目:基于GIS的气象水文预报系统设计
学院:水文水资源学院
专业:水文学及水资源
基于GIS气象水文预报系统设计摘要
通过探讨气象与水文预报对地理信息系统的特殊要求,提出应该将气象与水文信息相结合、气象水文信息与GIS有机结合的系统设计思路,明确了基于GIS气象水文预报系统的目标、结构和功能,设计出一套基于GIS的气象水文预报系统。
关键词:气象;水文;GIS
一引言
GIS是一种基于计算机应用的信息工具,可以对在地球上存在的事物和发生的事件进行成图和分析。
GIS技术把地图独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起, 使之能够支持一般管理信息系统所不能支持的空间查询和空间分析, 以便于作出水文预报。
二需求分析
近几年,我国的暴雨、山洪、泥石流、山体滑坡等气象水文地质灾害频繁发生,随着经济发展、社会进步、人民生活水平的提高,人们对灾害的预警提出了更高的要求:一是要求更加及时准确,要有很强的针对性和实用性;二是要求预报产品的时空分辨率更加精细,灾害性天气识别尽可能覆盖到自然村、山洪沟和地质灾害点;三是要求有较高的应急气象服务保障能力。
GIS气象水文预报系统适用领域特点是:该流域暴雨,山洪等极端性天气频次高,影响大,范围较广,易引起突发性灾害。
GIS系统
能够迅速地整合分析卫星、雷达资料,降雨、地形、水文资料,并且GIS同样可以获得灾害风险区的工矿、企业、学校、居民定居点等地理信息,应用GIS的空间分析功能,将气象水文信息与地理信息系统中的山体、水系、居民点等属性,特别是灾害敏感区的地理属性有机结合,对已发生或将要发生灾害的地点进行较准确定位和及时报警, 能有效提高暴雨洪水灾害及地质灾害的预警与服务能力。
就空间分布而言, 虽然目前的降水观测点已经分布到乡镇,但当与能分辨到自然村、山洪沟精细的地理信息相结合时,预报员却很难将卫星、雷达所监测的暴雨信息与洪涝、泥石流、山体滑坡等灾害风险区紧密联系,导致卫星、雷达监测产品不能在气象灾害预警报与服务中得到充分应用。
三系统目标与设计原则
基于GIS设计气象水文预报系统的目标是:充分利用GIS以及数据库管理技术,建立一个集气象水文信息为一体的气象水文预报平台,为预报员提供气象水文信息的检索查询,提供卫星云图、雷达回波等监测图像的立体定位显示与跟踪,提供降水、洪峰流量与水位等信息的跟踪与报警,这能够提高对暴雨、洪涝等气象灾害及山洪、泥石流、滑坡等地质灾害的跟踪,以助于提高对暴雨、洪涝等气象灾害及山洪、泥石流、滑坡等地质灾害的跟踪监视与预警能力。
针对以上目标,确定了以下原则进行系统设计:
(1)水文与气象信息相结合。
气象和水文虽属于两个不同的领域,但两者联系紧密;就暴雨洪水、山洪、泥石流等灾害的防御而言,水
文和气象两者缺一不可。
因此,融合气象水文信息于一体能够提高我们对流域突发性的暴雨洪水、山洪、泥石流等灾害的的监测和预警能力,进而采取有效措施防范灾害。
(2)气象水文信息与地理信息相结合。
从自然灾害学中学到,灾害的三要素包括孕灾环境、致灾因子和承载体,而气象水文信息提供的仅仅是致灾因子,而地理信息系统则可以提供孕灾环境,孕灾体的具体情况。
将气象水文信息与地理信息系统相结合,以准确定位暴雨洪水和地质灾害发生的孕灾环境,这包括地形、植被、下垫面、坡度、河流水系、水文地质条件等,以及承灾体(城镇居民定居点、铁路、公路、企业、学校、医院等),这将有利于提高水文预报产品的针对性和实用性。
(3)界面友好性与界面友好性相结合。
采用GIS技术的空间分析功能,可以实现复杂的图像显示。
针对气象水文预报需求,我们需要选择适当的地理属性信息和气象水文信息显示方式。
四系统总体框架
流域气象水文信息种类多,数据量大,数据采集、管理、维护、应用与更新过程复杂,因而应合理高效地组织各个部分。
一般的流域气象水文预报系统包括气象水文数据库和和水文气象预报业务平台
两个部分,这其中数据库存储的资料主要有:历史和实时气象资料(降水、面雨量、卫星云图、雷达回波等)、水文资料(洪峰、水位、流量)和洪水灾情资料(时间、地点、淹没面积、农业损失、经济损失等),水文气象预报业务平台是与数据库相连的基于GIS的实时工
作平台,它包括流域地图和信息检测(水位、流量、降水、面雨量、卫星云图、雷达回波等)、预警预报(雷达降水估测、站点降水、可能最大降水、洪峰流量、面雨量预报)、灾害评估、质量检验(水位预报、降水预报面雨量预报质量评定)等查阅、分析、预警等功能块。
系统的总体框架见图1。
图1
五系统功能
1.数据库功能及数据分析
气象水文信息数据库是整个气象水文预报系统的基础,主要功能包括:(1)实时数据采集雨量、面雨量、水位、流量、质量评估数据及卫星云图、雷达回波等资料。
(2)数据质量控制,对收集的历史资料和采集的实时数据进行逻辑检查和质量控制,确保数据库数据准确、完整。
(3)数据检索:提供各类数据的检索查询。
(4)图形显示,
面雨量的空间分布图和时间变化图,显示水位和流量的时间变化图。
(5)数据备份,对入库数据进行备份,保障数据库的安全。
数据分析:通过比较实时的温度,雨量,水位,河流流量的变化图,可对未来气象,水文变化作出一定预测,从而影响人们接下来的工作日程。
2.基于GIS实时预报
(1)流域底图:目前的气象水文信息平台地理信息地图包括二维和三维两类。
地图的地理属性包括地形、河流水系、居民定居点、铁路、公路、企业、气象站点和水文控制站点等。
基于GIS的气象水文预报平台使预报员能够从流域底图选择所需的对象,从而满足预报的要求的地图。
(2)资料添加:在流域GIS底图上,预报员可以根据实际需要添加卫星云图的、雷达回波的平面图像、立体图像,添加雨量、面雨量的实况和预测资料,添加洪水总量、洪峰流量、水位的实况与预报资料,添加地形、河流、水系、居民定居点等地理属性。
(3)信息显示:基于GIS系统上,卫星云图,雷达回波有平面和立体两种显示方式,平面显示是直接将图像显示在二维地理信息地图上,而立体显示及显示在三维地图上。
单站雨量直接在地理信息底图的气象站点位置标注,并以连续动态的图形对降水区域进行显示,以
便于预报员直观地掌握降水发生的范围与强度。
水位流量直接在地理信息底图上的水文站点位置上标注,并以时间序列图的方式对水文站点水位流量过去5 d到未来3 d的变化情况进行显示,以便于预报员直观地分析洪水变化趋势。
(4)跟踪报警:当实况或预报单站1h雨量达到20mm,3h雨量达到30mm,24h雨量达到50mm时,对应站点上用不同颜色加以区分。
当水位控制站水位分别达到水文站的设防、保证和警戒值时,对应站点上以不同的颜色进行区分。
(5)预警发布:通过将降水(雨量、面雨量)和洪水(水位、流量)的实况与预报信息以及卫星云图、雷达回波的图像资料在地理信息系统中进行定位显示,预报员不仅可以掌握暴雨洪水的监测与预报信息(致灾因子),还能添加地形、河流水系、居民定居点等地理属性,以了解暴雨洪水发生或可能影响地区的人文地理环境(承灾体),从而更加有针对性地对暴雨洪水及山洪、泥石流等灾害进行预警。
六系统的效益
应用GIS与数据库技术将水文与气象紧密结合,利用地理信息的空间分析功能对气象水文信息进行直观显示,配合地形、河流水系、居民定居点等地理属性,该预报系统最直接的效益就是使人们更加精确及时的了解暴雨、泥石流等灾害性天气的发生情况,更加迅速的解读出有可能对人们的生产、生活、生命财产造成的危害,便于人们迅速采取措施防范灾害;当灾害发生时,便于人们迅速组织人力进行灾后的救援重建工作。
参考文献
[1] 傅兆敏.地理信息系统概述[J].重庆工学院报,2006,20(2):135-137.
[2] 李良.基于GIS的山洪灾害预警系统的设计与实现[J].科学与技术工程,2006,6(17):2712-2715.。