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1、第9卷第6期地球信息科学Vol19,No162007年12月GEO2INFORMATIONSCIENCEDec1,2007汀溪水库三维防洪调度管理信息系统研发1,2,34455彭国均,池天河,张新,陈世真,林跃翔(1集美大学,厦门361021;2中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;3中国科学院研究生院,北京100107;4中国科学院遥感应用研究所,北京100101;5厦门市水利局,厦门,361005)摘要:水库防洪调度是一个非常复杂的过程。水库防洪调度的信息化主要是借助测量、遥测、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)等手段采集基础数据,构建数字化
2、水库防洪数据管理平台和水库虚拟三维环境。在该平台和环境中,以系统软件和数学模型对水库流域的水雨情及洪水的调度方案进行模拟、分析和研究,提供决策支持,从而增强防洪调度决策的科学性和预见性。实践表明,通过RS、GIS技术建立的水库三维防洪调度系统能够为水库管理者提供水库防洪调度方案制定与分析、防洪调度决策等方面的强有力的、科学的辅助支持。本文结合厦门“汀溪水库三维防洪调度系统”的实际研发,探讨了RS和GIS技术在水库防洪调度中的应用。关键词:水库;防洪调度;遥感;GIS1引言水库三维防洪调度系统”可为水库管理者提供水库防洪调度方案制定与分析、防洪调度决策等方防洪管理是水利信息化建设的重要
3、组成部分,面强有力的、科学的辅助支持。暴雨产汇流预报和水库泄洪调度是防洪管理工作的核心。随着RS、GIS技术的不断发展,其在水2系统建设内容利信息化建设、水利基础设施的三维模拟、水利实时信息的三维模拟、水文水力模型的模拟仿真“汀溪水库三维防洪调度管理信息系统”的建等辅助管理工作中,为水利信息化管理工作提供设目标是在硬件、软件、网络及数据的基础上,了新的技术手段和方法。本文结合福建厦门市根据厦门市水利管理部门在防洪工作的业务需求,“汀溪水库三维防洪调度系统”的研究和开发,探确定以GIS(地理信息系统)、RS(遥感)、VR讨了系统的组成及构建思路。(虚拟现实)、DBMS(数据库管理系统)
4、等先进厦门市位于中国东南沿海,全市总面积技术为手段,建设以汀溪水库区域为重心的三维21565km,气候属南亚热带海洋性季风气候,全年防洪调度系统。通过该系统,实现与现有的水利湿润多雨,且降雨时空间分布不均匀。由于太平信息调度系统中的综合数据库的无缝连接,实现洋温差气流影响,厦门每年7～9月常受热带风暴系统之间的数据共享,同时实现对整个厦门市水的袭击。受特定地理环境和气候因素的影响,厦利管理环境的三维仿真,实现汀溪水库区域的三门市防汛情况比较复杂,水资源问题日益突出。维防洪辅助管理,为决策者进行防汛方案的制定、每年汛期,尤其是主汛期,都要不同程度地遭受模拟、分析和评价,为水利的规划、分
5、析、管理热带气旋(台风)、高潮位、暴雨和洪涝的袭击。和决策提供强有力的辅助平台,从而提高工作效汀溪水库是厦门人民的主要饮用水储备水源,属率、工作质量和管理水平。大型水库,在汀溪水库三维防洪调度系统中,RS、系统的建设范围覆盖整个厦门市,汀溪水库GIS技术的应用是非常关键的,故基此构建“汀溪区域是系统的重点区域,根据建设目标和建设范收稿日期:2007204228;修回日期:2007210215.资助项目:福建省青年人才科技创新项目(2006F3088);集美大学优秀青年骨干教师基金资助。作者简介:彭国均(1974-),男,博士,集美大学教师,从事地理信息系统和海上交通信息系统研究。6期
6、彭国均等:汀溪水库三维防洪调度管理信息系统研发83围,确定建设内容为以下几个方面:(1)建立汀溪水库区域1∶1000比例尺的数字高程模型(DEM)和016m辨率的数字正射影像(DOM)。建立厦门市其他区域(除汀溪水库区域外)的1∶5000比例尺的数字高程模型(DEM)和215m分辨率的数字正射影像(DOM);(2)在数字高程模型(DEM)和数字正射影像(DOM)的基础上,创建厦门市区域范围的基础地形三维模型。以汀溪水库区域的水利工程设计图以及水利工程、建筑物等矢量图层数据为基础,创建汀溪水库区域的水利工程、重要建筑物等要素的三维模型;(3)与现有水利系统的综合数据库中的实时工情、实时
7、水情、实时雨情等数据实现连接,并根据获取的数据对汀溪水库区域的实时动态情况进行三图1系统功能结构维模拟;(4)在专用图形计算机上实现快速、连Fig11Systemfunctionstructure续、任意角度的三维浏览;(5)对汀溪水库区域的水利工程设施实现水情数据、工情数据、雨情意改变模拟演示的路径、高度、角度、速度等。数据等信息的查询;(6)在三维的汀溪水库区域(4)水利信息三维查询:可以在三维水利场场景中实现暴雨产汇流、水库泄洪等防洪管理的景中对水利
