暴雨洪涝灾害预报预警服务系统

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第十二届“挑战杯〞全国大学生课外学术科技作品竞赛

作品申报书







作品名称： 暴雨洪涝灾害预报预警效劳系统



学校全称： 成都信息工程学院



申报者姓名

〔集体名称〕： 刘晨雨



类别：

□自然科学类学术论文





□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 ■科技创造制作A类 □科技创造制作B类

报送方式：

■省级报送作品

□高校直送作品

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作品简介

洪涝灾害是当今世界上给人类带来损失最大的自然灾害之一。我国是洪涝灾害的重灾区，20世纪90年代以来，由洪涝灾害带来的经济损失占全部自然灾害损失的62%，相当于同期GDP的1.55%。我国的灾害性洪水主要由暴雨形成，夏季暴雨灾害多为季节性暴雨。甘肃省陇南地区是我国西北部暴雨灾害的一大重灾区，其降水具有面积小、强度大的特点，每年均发生不同程度的暴雨洪涝灾害，造成巨大的经济损失。构建暴雨洪涝灾害预报预警系统，为政府提供实时、直观的暴雨预报预警效劳，在防灾减灾方面具有重要意义。

系统以甘肃陇南地区为例，在C#平台上通过ArcGIS Engine进行二次开发，以历史气象资料和天气预报产品为根底，分布式水文模型SWAT为核心，对陇南地区的河道径流量进行模拟，分析出现堰塞湖时的上游水位情况，并提供三小时暴雨等级预警效劳。系统从暴雨数据读取、SWAT水文模型径流模拟、洪水淹没模拟，到预报预警的二、三维显示与输出，实现了数据、模型、模拟、二三维显示的一体化、智能化全功能效劳。

 系统功能

 根底数据模块

系统在二维或三维显示模式下加载根底数据〔包括气象数据、土壤数据、地形地貌数据、道路河网数据以及高分辨率遥感影像〕，可进行放大缩小、三维旋转、飞行浏览、查询属性信息等操作。  气象数据模块

支持历史与预报气象信息的导入、查询、编辑和修改等功能。

 径流模拟模块

根据导入的实测〔预报〕降水、气温信息，通过SWAT模型，系统可自动或手动对每条河道进行径流量模拟，并以不同粗细、不同颜色线条展示径流量大小，也可通过点击查询或图表形式给出各条河流的模拟径流量数值。  洪水模拟模块

出现堰塞湖时，用户选择某河段的堵塞位置以及堵塞日期，生成堵塞后的河道水深折线图，模拟河道水位上涨过程并预测溢出时间，对堵塞后的上游危险区域进行预报。

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 暴雨预警模块

系统自动读取三小时降水预报数据，生成降水状况的柱状专题图和时间序列折线图，根据雨量大小生成县级暴雨等级专题图，针对不同等级的暴雨灾害，给出决策建议。

 创新性

 分布式水文模型SWAT是在空间信息技术开展根底上形成的基于物理过程的径流模拟模型，具有较高的准确性和科学性，本系统将其脱离以往平台ArcGIS〔或ArcView〕，嵌入自行开发的系统软件，克服SWAT模型在ArcGIS平台下分步骤繁琐运行的缺点，实现径流量的快速模拟

 开发前期进行大量数据处理，建立天气发生器、土壤数据库等，令软件自带陇南地区相应信息，使用户只需更新日降水、气温数据即可运行SWAT模型，实现“傻瓜式〞操作

 添加三维洪涝灾害显示功能，使用户可针对不同需求进行二三维切换，得到立体形象的洪涝灾害情景。

 科技性

 系统中嵌入分布式水文过程模型SWAT模型，程序设计相应参数接口，通用性、智能化水平高。

 将气象、水文、地形地貌等数据与水文径流模型、暴雨预报预警等应用模型耦合，利用GIS空间分析及可视化技术实现了水文径流模拟、暴雨预报预警的二三维直观展示。

 社会价值

 对洪水进行预报，预先了解洪水的影响范围和程度，防止不必要的财产损失及人员伤亡

 对各县进行暴雨预警，提供决策方案，便于相关部门安排工作，降低次生灾害所造成的损失

 通过叠加根底数据，为防灾减灾决策制定提供科学依据

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本文来源：https://www.wddqxz.cn/d002d0d90ba1284ac850ad02de80d4d8d15a01a2.html