开源GIS支持下的气象灾害风险区划分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第 3 5卷
第 3期
气 象 与 环 境 科 学
M ee r lg c la d Envr nme tlS e c s to oo i a n io n a cin e
V0 . 5 NO 3 13 .
21 0 2年 8月
Au 201 g. 2
开 源 G S支 持 下 的 气 象 灾 害 风 险 区 划 分 析 I
P s rS L的 Ps I 、 y Q ot e Q g ot S M S L的 Sa a 扩 展 等 。 G p tl i
业 问题造 成的壁垒 , 给软件开发和使 用带来 了前所 未 有 的普 及性 , 而且迫使 一些商业软件 公 司不得不 重新 思考 自身软件 的标 准化 、 价值定位 以及 著作权保 护措
3 4
气 象 与 环 境 科 学
第3 5卷
2 开 源 G S简 介 I
商业地 理 信息 系统 软件平 台之 间采用 不 同开发
模式 、 数据组织方 式和数据格 式 , 过于封 闭与独立 , 再 加上垄 断和高额 的费用 , 在一定程度 上 限制 了 G S的 I 大众 化发展 。开 源理 念 打破 了一 些 由于著 作 权 和商
灾 的基 础 工作 , 我 国逐 渐展 开 。 探 索 一 种基 于 开 源 G S的 县 级 区域 气 象 灾 害 风 险 区 划 分 析 技 术 方 案 , 先 分 析 在 为 I 首
开 源 G S的发 展 状 况 , 讨 了开 源 G S的质 量 、 能 及 应 用 中需 注 意 的 法 律 因 素 等 , 后 以东 营 市 河 口 区为 例 , I 探 I 性 而 选 择 Q I、L S等 开 源 软 件 , 于 区 域 灾 害 系 统 论 构 建 不 同 气 象 灾 害 的分 析 模 型 及 综合 气 象 灾 害 分 析 模 型 , 行 县 G S IWI 基 进 级 区域 气 象 灾 害风 险 区划 分 析 , 终 编 制 实 验 区气 象 灾害 风 险 区划 分 级 图。 最
口、D G P等 ) 。这 些数 据 可 以从 项 目区 气 象局 、 国土
划 分析 工作 的基 本 方 案 , 以区 域 灾 害 系 统论 为 基 即
础, 针对 河 口区特殊 的沿 海地 理位 置 , 在开 源 G S软 I 件支 持 下进 行 当地灾 害风 险 区划分 析 。
1 气 象灾 害风 险 区划
能 ,Dg u i 优势 在于地 图编辑 , G S拥有友 好 的用 户界 Q I 面 。G S开 源 组 件 大 多 数 都 基 于 微 软 C M 技 术 研 I O 发 , 如 G A / G Po 、 E S J S Sap a 比 D L O R、 r 4 G O 、T 、 hrM p等 。 j
关 键 词 :气 象 灾 害 ; 险 区划 ; 源 G S 地 理 分 析 风 开 I;
中图 分 类 号 :P 2 49
文 献标 识 码 : A
文 章 编 号 :6 3—74 ( 0 2 0 0 3 0 17 18 2 1 ) 3— 0 3— 8
引 言
气象 灾 害风 险是指 气象 灾 害发 生及 其给 人类 社 会 造 成损 失 的可 能性 。气象 灾 害风 险既 具有 自然 属
分类 ; 它支持 强 大 的 G S空 间 分 析 功 能—— 空 间 量 I
谈 到 开源 G S 在 应 用 与 开 发 工 作 中必 须 注 意 I,
两个重 要方 面 , 标 准规 范 与 版 权 许 可制 度 。针 对 即
测 、 分类 、 域 和连接 操作 、 重 邻 叠加 操作 等 , 这些 分 且 析功能 都基 于栅 格 图像 , 操作 较简 捷 ; 另外 还装载 了
逐 渐得 到学术 界肯定 , 广 大科 研 院所 、 I 务公 在 G S服
司中被广 泛应 用 。气 象灾 害风 险 区划分 析过程 中需 要综 合 G S的栅格计 算 、 I 拓扑分 析 、 空间查 询 以及插
值 计算 等 基 本 功 能 , 而这 些 功 能 在 Q I 、L S等 G S IWI
朱 浩 ,樊彦 国 ,武 腾 腾
( . 西 省 地 矿 局 赣 东 北 大 队 , 西 上 饶 3 4 0 2 中 国石 油 大 学 ( 东 ) 山东 青 岛 2 65 1江 江 3 00; . 华 , 6 55)
摘 要 :近 年 来 气 象 灾 害 频 繁发 生 , 我 国人 民 生 活 、 济 发 展 带 来 严 重 威 胁 。 害 风 险 区划 分 析 作 为 防 灾 减 给 经 灾
施, 同时积极参 与 国际 以及行 业 标 准 的制定 , 踊跃 且 参 与到开源软件 的研发推广 和服务 中来 。 开 源 G S的优 势 不 仅 是 免 费 , 在 于 其 基 于 I 还 Fe re和 O e p n带来 的一 系列 理 念 的变革 。Fe re代 表
近年来 , 随着空 间信 息标 准 化 的完 善 , 源 G S 开 I
我 国以浙江 德 清县 为试 点开始 进 行全 国范 围内县 级
区域 气 象灾 害风 险 区划 编制工 作 ¨ 。本 文 主要 目
的在于 探讨 基 于开源 G S软件 进行 气象 灾 害风 险 区 I
区划 图。气 象灾 害风 险 区划所 需 的数 据主 要包 括项 目区及 其 周 边 常 规 气 象 站 和 自动 气 象 站 的 气 象 数 据、 气象 灾 害 的灾 情 数 据 ( 受 灾 面 积 、 济 损 失 、 如 经 人 员伤 亡等 ) 地 理空 间 数 据 ( 地 利用 现 状 、 形 、 、 土 地 地 貌 、 质构 造 、 网分 布等 ) 社会 经 济数 据 ( 人 地 河 、 如
分 析 软件 , 采用 IWI 、D g等开源 软件 作 为相 关 并 L Su i
数据 处理 的辅 助 软 件 。Q I G S是 基 于跨 平 台 的 图形 工具 Q 软 件包 , 用 c+ t 采 +语 言 开 发 的 一个 G S软 I
件 。 Q I 码 采 用 G U( e ea P bi Lcne 协 G S源 N G nrl u l ies ) c
成 熟 的开源桌 面 G S软 件 中都 予 以支持 。 I
本 文选用 界 面友 好 、 能 稳 定 的 Q I 性 G S为 主 要
自由与免 费 , p n 表 开放 与 扩展 。与 商业 G S产 Oe代 I
品不 同 , 开源 G S软 件 的 Fe I re和 O e , 开 透 明 的 pn 公 源代 码 以及零许 可 证 费 , 得 用 户 可 以根 据 需要 在 使 开源 软件 基础 上灵 活 地 定制 与增 加 功 能 , 可 以依 且 据合 理 的规范 发布 这些修 改后 的代 码 。当某 一开源 G S软 件得 到广 大科 研 院所 、 人 用 户 , 至商 业 软 I 个 甚
议对 外发 布 , 官 网地 址 为 : t : q i og 。Q I 其 ht / gs r/ p / . GS 软件 具有基 于 G A D L支持 多种 数 据格 式 、 以插 件 方 式涵 盖多 重 G S分析 功能 、 I 强大 的制 图功 能 、 持插 支
件 团体 的青 睐后 , 其性 能与 功 能 随 着广 大 用 户 的共 同努力 , 也就 毫不 逊色甚 至 超过 了很 多商业 产 品 , 开
因子 、 孕灾 环境 和承 灾 体 共 同组 成 。在 气 象 灾 害 风
险 区划 中 , 险性 是 前 提 , 损 性 是 基 础 , 险 性 是 危 易 风 结 果 。其 中 , 象 灾 害危 险 性 是 自然 属 性 ( 括 致 气 包 灾 因子 和 孕 灾 环 境 ) 承 灾 体 潜 在 易 损 性 是 社 会 ,
根 据 区域 灾 害 系 统理 论 , 害系 统 主 要 由致 灾 灾
收藕 日期 :0 2—0 21 2—2 修 订 日期 :0 2—0 4; 21 4—1 1
局 、 利 局 及 统 计 局 等 部 门 的 相 关 统 计 年 鉴 中 水
获 取 j 。
基 金 项 目 : 东 省 科 技 计 划 项 目(0 L 5 ) 助 山 J8 D 5 资 作者简介 : 朱浩 (97 , , 徽 池 州人 , 读 硕 士研 究 生 , 18一) 男 安 在 从事 3 s技 术 在数 字 国土 、 象 及 海 洋 方 向 的研 究 . - alzual 111 @ 13cr 气 E m i hh o11 11 6 .o : n
D M 制作 和空 间统计 功 能 。IWI E L S官 方 网站 :t : ht p
/w w i i og 。 u i 有 较 好 的 空 间 数 据 编 辑 、 / w .l s r w . / Dg具
标准 规范 , 国际上成 立 了相 关 的组织 和协会 , 中以 其
O C( p n I G O e G S协 会 , p n I C not m) 及 O — O e G S o sru 以 i S G o 开 源 地 理 空 间 基 金 会 , p n S uc esa a e( O e o reG opt l i
研 究在 全 国范 围 内大 规 模 展 开 ; 几 年 气 象 灾 害 频 近
气象 灾害 风 险性可 以表 达 为 M =F( H, 尸) D, B, () 1
其 中 , 表示 气 象 灾 害 风 险 , 表 示 致 灾 因子 危 险 M D
性, 日表示 孕灾 环境 敏感 性 , B表 示承 灾体 易 损性 , P
表 示 防灾减 灾 能力 。
气 象 灾 害 风 险 区划 主 要 根据 气 象 与 气候 学 、 农 业 气象 学 、 自然 地理 学 、 灾害 学和 自然 灾害 风 险管理 等 基本 理论 , 用 风 险指 数 法 、 次分 析法 、 采 层 加权 综 合 评分 法等 数量 化 方 法 , G S技 术 的 支 持 下对 项 在 I
GS开 源 WeG S系列 产 品 , 较 通 用 的 有 M p evr I bI 比 aSre、
Ge S r e Ma b n e Ka ma Ma Bul e q i k M S o ev r pe dr - p p i r uc W d
等 。开源空 间数 据 库产 品 中性 能公 认 比较 优越 的有
源 G S发 展 充满 了生 机 。此 外 , I 和商 业 G S平 台 I 相 比 , 源 G S产 品 大多 都具 有 跨 平 台能 力 。开 源 开 I G S软件得 到学 术界 和 G S平 台厂 商越 来 越 多 的重 I I 视 , 为 G S研究 和应 用创 新 的一个 重要领 域 。 成 I
属性。
性 , 具有 社会 属性 , 论 自然 变异还 是 人类 活动 都 也 无 可 能 导致气 象 灾害 发生 。2 O世 纪 7 O年代 气 象 灾 害 评 价 工作兴 起 , 国对 洪水 、 美 台风 、 暴 潮 等 进 行 风 风 险灾 害评价 。我 国气 象 灾 害 评估 工 作 始 于 2 0世 纪 5 0年 代 , 最开 始用 于洪 涝 、 干旱 等主 要灾 种 ;0年 代 9 后 台风 、 暴潮 、 风 冰雹 等 在 内的气 象灾 害评 估 工作 及
目区气 象灾 害 风 险分 析 和 评 价 , 制 气 象 灾 害 风 险 编
发, 国家有 关部 门意 识 到气 象 灾 害 评 估 工 作 必须 提
升 到灾 害 防御 的核 心位 置上来 , 大力 开展 了沿 海 、 丘
ห้องสมุดไป่ตู้
陵、 西北 黄 土等 区域 的气 象 灾 害 评 估工 作 。2 1 0 0年
件方 式 的 功 能 灵 活 扩 展 等 特 点 。IWI L S是 由荷 兰
IC所 开 发 研 制 的具 有 图 像处 理 功 能 的 G S软 件 , T I 其 特点 在于能 对遥感 图像 进行 完善 的分 析处 理——
图像增 强 、 光谱 图像 可视 化 、 多 图像 几 何 校 正 、 图像
第 3期
气 象 与 环 境 科 学
M ee r lg c la d Envr nme tlS e c s to oo i a n io n a cin e
V0 . 5 NO 3 13 .
21 0 2年 8月
Au 201 g. 2
开 源 G S支 持 下 的 气 象 灾 害 风 险 区 划 分 析 I
P s rS L的 Ps I 、 y Q ot e Q g ot S M S L的 Sa a 扩 展 等 。 G p tl i
业 问题造 成的壁垒 , 给软件开发和使 用带来 了前所 未 有 的普 及性 , 而且迫使 一些商业软件 公 司不得不 重新 思考 自身软件 的标 准化 、 价值定位 以及 著作权保 护措
3 4
气 象 与 环 境 科 学
第3 5卷
2 开 源 G S简 介 I
商业地 理 信息 系统 软件平 台之 间采用 不 同开发
模式 、 数据组织方 式和数据格 式 , 过于封 闭与独立 , 再 加上垄 断和高额 的费用 , 在一定程度 上 限制 了 G S的 I 大众 化发展 。开 源理 念 打破 了一 些 由于著 作 权 和商
灾 的基 础 工作 , 我 国逐 渐展 开 。 探 索 一 种基 于 开 源 G S的 县 级 区域 气 象 灾 害 风 险 区 划 分 析 技 术 方 案 , 先 分 析 在 为 I 首
开 源 G S的发 展 状 况 , 讨 了开 源 G S的质 量 、 能 及 应 用 中需 注 意 的 法 律 因 素 等 , 后 以东 营 市 河 口 区为 例 , I 探 I 性 而 选 择 Q I、L S等 开 源 软 件 , 于 区 域 灾 害 系 统 论 构 建 不 同 气 象 灾 害 的分 析 模 型 及 综合 气 象 灾 害 分 析 模 型 , 行 县 G S IWI 基 进 级 区域 气 象 灾 害风 险 区划 分 析 , 终 编 制 实 验 区气 象 灾害 风 险 区划 分 级 图。 最
口、D G P等 ) 。这 些数 据 可 以从 项 目区 气 象局 、 国土
划 分析 工作 的基 本 方 案 , 以区 域 灾 害 系 统论 为 基 即
础, 针对 河 口区特殊 的沿 海地 理位 置 , 在开 源 G S软 I 件支 持 下进 行 当地灾 害风 险 区划分 析 。
1 气 象灾 害风 险 区划
能 ,Dg u i 优势 在于地 图编辑 , G S拥有友 好 的用 户界 Q I 面 。G S开 源 组 件 大 多 数 都 基 于 微 软 C M 技 术 研 I O 发 , 如 G A / G Po 、 E S J S Sap a 比 D L O R、 r 4 G O 、T 、 hrM p等 。 j
关 键 词 :气 象 灾 害 ; 险 区划 ; 源 G S 地 理 分 析 风 开 I;
中图 分 类 号 :P 2 49
文 献标 识 码 : A
文 章 编 号 :6 3—74 ( 0 2 0 0 3 0 17 18 2 1 ) 3— 0 3— 8
引 言
气象 灾 害风 险是指 气象 灾 害发 生及 其给 人类 社 会 造 成损 失 的可 能性 。气象 灾 害风 险既 具有 自然 属
分类 ; 它支持 强 大 的 G S空 间 分 析 功 能—— 空 间 量 I
谈 到 开源 G S 在 应 用 与 开 发 工 作 中必 须 注 意 I,
两个重 要方 面 , 标 准规 范 与 版 权 许 可制 度 。针 对 即
测 、 分类 、 域 和连接 操作 、 重 邻 叠加 操作 等 , 这些 分 且 析功能 都基 于栅 格 图像 , 操作 较简 捷 ; 另外 还装载 了
逐 渐得 到学术 界肯定 , 广 大科 研 院所 、 I 务公 在 G S服
司中被广 泛应 用 。气 象灾 害风 险 区划分 析过程 中需 要综 合 G S的栅格计 算 、 I 拓扑分 析 、 空间查 询 以及插
值 计算 等 基 本 功 能 , 而这 些 功 能 在 Q I 、L S等 G S IWI
朱 浩 ,樊彦 国 ,武 腾 腾
( . 西 省 地 矿 局 赣 东 北 大 队 , 西 上 饶 3 4 0 2 中 国石 油 大 学 ( 东 ) 山东 青 岛 2 65 1江 江 3 00; . 华 , 6 55)
摘 要 :近 年 来 气 象 灾 害 频 繁发 生 , 我 国人 民 生 活 、 济 发 展 带 来 严 重 威 胁 。 害 风 险 区划 分 析 作 为 防 灾 减 给 经 灾
施, 同时积极参 与 国际 以及行 业 标 准 的制定 , 踊跃 且 参 与到开源软件 的研发推广 和服务 中来 。 开 源 G S的优 势 不 仅 是 免 费 , 在 于 其 基 于 I 还 Fe re和 O e p n带来 的一 系列 理 念 的变革 。Fe re代 表
近年来 , 随着空 间信 息标 准 化 的完 善 , 源 G S 开 I
我 国以浙江 德 清县 为试 点开始 进 行全 国范 围内县 级
区域 气 象灾 害风 险 区划 编制工 作 ¨ 。本 文 主要 目
的在于 探讨 基 于开源 G S软件 进行 气象 灾 害风 险 区 I
区划 图。气 象灾 害风 险 区划所 需 的数 据主 要包 括项 目区及 其 周 边 常 规 气 象 站 和 自动 气 象 站 的 气 象 数 据、 气象 灾 害 的灾 情 数 据 ( 受 灾 面 积 、 济 损 失 、 如 经 人 员伤 亡等 ) 地 理空 间 数 据 ( 地 利用 现 状 、 形 、 、 土 地 地 貌 、 质构 造 、 网分 布等 ) 社会 经 济数 据 ( 人 地 河 、 如
分 析 软件 , 采用 IWI 、D g等开源 软件 作 为相 关 并 L Su i
数据 处理 的辅 助 软 件 。Q I G S是 基 于跨 平 台 的 图形 工具 Q 软 件包 , 用 c+ t 采 +语 言 开 发 的 一个 G S软 I
件 。 Q I 码 采 用 G U( e ea P bi Lcne 协 G S源 N G nrl u l ies ) c
成 熟 的开源桌 面 G S软 件 中都 予 以支持 。 I
本 文选用 界 面友 好 、 能 稳 定 的 Q I 性 G S为 主 要
自由与免 费 , p n 表 开放 与 扩展 。与 商业 G S产 Oe代 I
品不 同 , 开源 G S软 件 的 Fe I re和 O e , 开 透 明 的 pn 公 源代 码 以及零许 可 证 费 , 得 用 户 可 以根 据 需要 在 使 开源 软件 基础 上灵 活 地 定制 与增 加 功 能 , 可 以依 且 据合 理 的规范 发布 这些修 改后 的代 码 。当某 一开源 G S软 件得 到广 大科 研 院所 、 人 用 户 , 至商 业 软 I 个 甚
议对 外发 布 , 官 网地 址 为 : t : q i og 。Q I 其 ht / gs r/ p / . GS 软件 具有基 于 G A D L支持 多种 数 据格 式 、 以插 件 方 式涵 盖多 重 G S分析 功能 、 I 强大 的制 图功 能 、 持插 支
件 团体 的青 睐后 , 其性 能与 功 能 随 着广 大 用 户 的共 同努力 , 也就 毫不 逊色甚 至 超过 了很 多商业 产 品 , 开
因子 、 孕灾 环境 和承 灾 体 共 同组 成 。在 气 象 灾 害 风
险 区划 中 , 险性 是 前 提 , 损 性 是 基 础 , 险 性 是 危 易 风 结 果 。其 中 , 象 灾 害危 险 性 是 自然 属 性 ( 括 致 气 包 灾 因子 和 孕 灾 环 境 ) 承 灾 体 潜 在 易 损 性 是 社 会 ,
根 据 区域 灾 害 系 统理 论 , 害系 统 主 要 由致 灾 灾
收藕 日期 :0 2—0 21 2—2 修 订 日期 :0 2—0 4; 21 4—1 1
局 、 利 局 及 统 计 局 等 部 门 的 相 关 统 计 年 鉴 中 水
获 取 j 。
基 金 项 目 : 东 省 科 技 计 划 项 目(0 L 5 ) 助 山 J8 D 5 资 作者简介 : 朱浩 (97 , , 徽 池 州人 , 读 硕 士研 究 生 , 18一) 男 安 在 从事 3 s技 术 在数 字 国土 、 象 及 海 洋 方 向 的研 究 . - alzual 111 @ 13cr 气 E m i hh o11 11 6 .o : n
D M 制作 和空 间统计 功 能 。IWI E L S官 方 网站 :t : ht p
/w w i i og 。 u i 有 较 好 的 空 间 数 据 编 辑 、 / w .l s r w . / Dg具
标准 规范 , 国际上成 立 了相 关 的组织 和协会 , 中以 其
O C( p n I G O e G S协 会 , p n I C not m) 及 O — O e G S o sru 以 i S G o 开 源 地 理 空 间 基 金 会 , p n S uc esa a e( O e o reG opt l i
研 究在 全 国范 围 内大 规 模 展 开 ; 几 年 气 象 灾 害 频 近
气象 灾害 风 险性可 以表 达 为 M =F( H, 尸) D, B, () 1
其 中 , 表示 气 象 灾 害 风 险 , 表 示 致 灾 因子 危 险 M D
性, 日表示 孕灾 环境 敏感 性 , B表 示承 灾体 易 损性 , P
表 示 防灾减 灾 能力 。
气 象 灾 害 风 险 区划 主 要 根据 气 象 与 气候 学 、 农 业 气象 学 、 自然 地理 学 、 灾害 学和 自然 灾害 风 险管理 等 基本 理论 , 用 风 险指 数 法 、 次分 析法 、 采 层 加权 综 合 评分 法等 数量 化 方 法 , G S技 术 的 支 持 下对 项 在 I
GS开 源 WeG S系列 产 品 , 较 通 用 的 有 M p evr I bI 比 aSre、
Ge S r e Ma b n e Ka ma Ma Bul e q i k M S o ev r pe dr - p p i r uc W d
等 。开源空 间数 据 库产 品 中性 能公 认 比较 优越 的有
源 G S发 展 充满 了生 机 。此 外 , I 和商 业 G S平 台 I 相 比 , 源 G S产 品 大多 都具 有 跨 平 台能 力 。开 源 开 I G S软件得 到学 术界 和 G S平 台厂 商越 来 越 多 的重 I I 视 , 为 G S研究 和应 用创 新 的一个 重要领 域 。 成 I
属性。
性 , 具有 社会 属性 , 论 自然 变异还 是 人类 活动 都 也 无 可 能 导致气 象 灾害 发生 。2 O世 纪 7 O年代 气 象 灾 害 评 价 工作兴 起 , 国对 洪水 、 美 台风 、 暴 潮 等 进 行 风 风 险灾 害评价 。我 国气 象 灾 害 评估 工 作 始 于 2 0世 纪 5 0年 代 , 最开 始用 于洪 涝 、 干旱 等主 要灾 种 ;0年 代 9 后 台风 、 暴潮 、 风 冰雹 等 在 内的气 象灾 害评 估 工作 及
目区气 象灾 害 风 险分 析 和 评 价 , 制 气 象 灾 害 风 险 编
发, 国家有 关部 门意 识 到气 象 灾 害 评 估 工 作 必须 提
升 到灾 害 防御 的核 心位 置上来 , 大力 开展 了沿 海 、 丘
ห้องสมุดไป่ตู้
陵、 西北 黄 土等 区域 的气 象 灾 害 评 估工 作 。2 1 0 0年
件方 式 的 功 能 灵 活 扩 展 等 特 点 。IWI L S是 由荷 兰
IC所 开 发 研 制 的具 有 图 像处 理 功 能 的 G S软 件 , T I 其 特点 在于能 对遥感 图像 进行 完善 的分 析处 理——
图像增 强 、 光谱 图像 可视 化 、 多 图像 几 何 校 正 、 图像