基于GIS和RS的城市内涝监测预警系统

的Leabharlann Baidu面积 和类 型 不 同 ，各种 工程 设 施 、建筑 物 的分 布 以及 对 强降水 所产 生 的径 流影 响很大 ，常规 处理 方 式
不 能很好 地将 所有 信息 进行 综合 。ＧＩ Ｓ 强大 的信 息处理 功 能可利用 路 径分析 、缓 冲 区分析 、 图层叠加 、空 间叠 合 以及 空 间插 值 等 。 ，对 城 市排 水设 施进行 可视 化 管理 ，直观 地对排 水系 统 的运行 进行 监测 和管 理 ， 以保 证整 个 排 水系 统完 整 安全 地运 行 ， 为城 市规 划提 供 高效 率 的数据 服 务 ，显著 改善规 划 的合 理性 和 准 确性 。
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Ｄｅ ｃ ．２ ０ １ ３
基于ＧＩ Ｓ 和Ｒ Ｓ 的城市 内涝监测预警系统
王 玉玺 ，李 硕
（ 郑州大学 水利与环境 学院，河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘
要 ：近年 来，随着 “ 城市看 海”现 象的频繁发生 ，城市 内涝问题 日 益严 重。基 于Ｇ Ｉ Ｓ 和Ｒ Ｓ 的城 市内涝监测预 警
２ ）紧急状 态下 的应 用 。在 城 市突 发 强 降水过 程 时 ，利 用ＧＩ Ｓ 空 间数据 库 ，结 合水 文 与气 象 部 门提 供 的相 关数 据 信 息 ，通过 已经制 定 的城 市地 形模 型 、 内涝数 学模 型 、地 面特 征 模型 、城 市 降水 和 排水 模 型 等相 关模 型 ，对城 市 可能 发生 内涝积 水 的相关 区域进 行 计算 ，对 降水给城 市 各局 部地 区带来 的积水 影 响
验 公 式 和数 学 计算 模 型 ，可 建 立城 市 内涝 灾 害 分 析模 型 ，并 在此 基 础 上 建 立 城市 内涝 监 测 预警 系统 ， 对 城 市 的 内涝 灾害 有 关 特 征 数据 进 行 预 测 ，提 高积 水 预 报 的 准确 度 ，为 各 部 门制 定 防 灾 减 灾措 施 提 供
收稿 日期： ２ ０ １ ３ － ０ ８ － ０ ６
作 者简 介： 王 玉玺（ １ ９ ９ １ － ） ， 女， 河南洛 阳人， 本科， 主要从 事 “ ３ ｓ ＇ ，在资源环境领域应 用方 面的研究．
城 市 内涝主 要 是 由于 短 时 间 内高 强度 降水 ，造 成地 面积 水 过 多 ，在 排 水 不畅 的情 况 下形 成 的一 种 城 市 自然 灾害 ’ 。近 几 年发 生 的几 起 内涝表 明，城市 内涝 可造 成房屋 进水 ，交 通瘫 痪 ，极易 引起人 员伤 亡 ， 严 重影 响 了城 市 居 民的 正常 生活 和 工作 ，造成严 重 的 经济 损失 ，成 为各 界普 遍 关 注 的城市 问题 。导致 城
进行 预测 并 生成 直 观 的 图表和 图形 ，建 构 积水 地 区 的总 体框 架 图 ，提 高 城市 防洪 保 障能 力 。在 已形 成 积 水 的 区域 ，可利 用Ｇ１ Ｓ 强 大 的路径 分析功 能 ，实现 可视 化交通 管 理 。通 过可 视化 的界 面 ，对 交通 情 况进 行
及 时准 确 的监 控 ，并 通过 事先 制定 的 内涝紧 急预案 ，对 积水 区域进 行 交通 调控 ，减少 人 员与 车辆拥 堵 ，
市 内涝 产 生 的主 要影 响 因素 是城 市 排水 能 力和 强 降水 。而 随着 城 市化进 程 的 日益 加快 ，城 区 可供 雨水 渗
透 的地面 不 断减少 ，导致 城 市 内涝现 象频 发 。因此 ，开发 科学 合理 的 内涝灾 害监 测预警 系统尤 为 重要 。 利 用ＧＩ Ｓ 的 空 间 分 析 功 能 和ＲＳ 提 供 的数 据 源 ，根 据 地 理 、水 文 等 专业 信 息 ， 结合 城 市 暴 雨 强 度 经
科 学依 据 。
１ Ｇ Ｉ Ｓ 在城市防洪中的应用
ＧＩ Ｓ 具有 数 据采 集及 空 间分析 能 力 ，可 以方 便 地生 成 各种 模 型参 数 ，如 降 雨等值 线 数 据 、Ｄ Ｅ Ｍ数 据 等 ，并 实现 了空间信息 的可视化 ，初 步解决不 能动态显示模 拟结果 以及缺 乏足够 的空间分析功 能 的难题 。
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中 图分 类号 ： Ｔ Ｕ ９ ８ ４ ； Ｔ Ｐ ３ ９ １
文献标志码： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ４ ． ５ ０ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ －０ ４ ０ ６ ４ － ０ ２
第２ ３ 卷 第４ 期 ２ ０ １ ３ 年ｌ ２ 月
洛 阳理工学院学报（ 自然科学版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｌ ｕ ｏ ｙ ａ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
１ ）常 态预 防。在 城市 的基 本 规划 中 ，ＧＩ ｓ 可对 空 间信 息进 行 有效 的 管理 ，将 各种 属 性信 息 如经 济 、 人 口以及社 会 信 息与 其相 对应 的 地 理位 置结 合 ；针对 不 同的城 市地理 图形属 性 ，创 造分 属 于不 同地 区 的
图形 对象 集 合 ，并组 成规 划信 息数 据库 ，以方便 处理和 分析 。由于城 市地形 复杂 ，公园 、河流 和街 区 等
系统可依据城 市降雨情况，将监 测 雨量信息和天气预报信 息综合于仿真模型 ，实现水文 学和气 象学 的结合 ，能对 城市的 内涝灾害有 关特征数据进行预测 ， 提高 积水预报的准确度 ，为制定防 灾 减 灾措施提供科 学依据。 关键词：Ｇ Ｉ Ｓ ；Ｒ Ｓ ；城 市内涝；模型；计算模拟 ；灾害预 警