目前，全国范围内的数字省区、数字城市的建设方兴未艾。水利山洪灾害监测预警系统是数字城市核心应用系统之一。据有关资料显示，全国660多个设市城市中，已有400多个城市不同程度建立了水利山洪灾害监测预警系统。水利山洪灾害监测预警系统能够进入城市空间信息应用领域，使城市规划的宏观信息、基础地理信息与水利行业的市场信息、产权信息、交易信息、金融信息等建立起直接联系。这种联系和进一步融合将全方位地改善城市规划、建设和管理的技术手段和信息基础，大幅度提高城市管理的效率和水平。水利山洪灾害监测预警系统将为数字城市的机能做出不可估量的贡献，并在数字城市建设中扮演不可替代的重要角色。

    以GIS为基础

    水利山洪灾害监测预警系统是对各类水利管理业务办公系统、数据建设和相关基础设施建设的总称。它是以水利为对象，以空间信息为核心，充分利用地理信息系统(GIS)、管理信息系统(MIS)、网络信息技术(Web)、计算机辅助设计技术(CAD)、空间信息挖掘与分析等先进技术，进行数字化、网络化、智能化管理的信息集成和应用系统，达到最大限度地集成和利用各类信息资源，提高信息共享和综合利用水平，快速、准确、完整、便捷地提供水利行业综合信息服务，从而提高水利管理部门的决策能力和行政效率，推动产业优化，促进水利行业的发展。

    水利山洪灾害监测预警系统是对已有各种水情、雨情、工情信息系统的继承和发展。灾害监测预警是目前水利山洪灾害监测预警系统发展的最新阶段，是第三代水利管理软件的发展方向，将更大程度地提供水情、雨情、工情信息服务和决策分析支持。以空间数据库技术、组件式GIS和服务式GIS技术为代表的SuperMap GIS技术，数据实时更新的内外网信息服务技术、海量空间信息挖掘与分析及工作流技术在灾害监测预警中的应用是其重要特征。湖南省水利山洪灾害监测预警系统建设工程就是要建设新一代的灾害监测预警管理平台。

    以湖南省水利山洪灾害监测预警系统建设工程实施为契机，以建设湖南省灾害监测预警为总体目标，必将推动湖南水利管理工作的飞跃发展。

    综合框架

    水利山洪灾害监测预警系统是一个由基础层、数据处理层、应用服务层和保障体系组成的综合信息系统，如图所示。

    从总体上看，水利山洪灾害监测预警系统基础层主要完成水利对象的数字化描述，构建系统运行的基础地理信息平台；数据处理层主要实现水利对象数据的处理，通过工作流数据协同管理、GIS空间分析、数据仓库等一系列数据服务中间件、数据处理分析模型对水利山洪灾害监测数据进行处理、分析、利用，实现数据基础层与应用服务层的交互；应用服务层主要实现系统的职能，即实现水利的信息化管理和服务；保障体系是为了保证水利山洪灾害监测预警系统正常建设和运行的技术安全标准、规范、政策法规及运行管理机制。

    灵活管理

    权限管理   根据用户所在辖区和权限等级设定用户不同的浏览查询和操作权限；全面丰富灵活的用户角色权限管理系统，将为系统管理提供安全保证。

    地图展现   5GB海量基础地理数据分九级比例尺快速浏览，专业数据层数据实时更新并在图上动态表示；提供数据空间查询和在线编辑等复杂GIS功能。

    数据查询   提供文本字段综合模糊查询功能，对用户、站点、雨量等参数按权限、区域、时段显示所有满足条件的数据记录。

    统计图表   根据数据可以实时生成日报表、月报表、降雨笼罩图、雨情分布图、等值线图等相关统计专题图表，为辅助决策提供重要参考资料。

    预警设置   提供自动预警和手动预警方式，预警中心可提供短信和电话预警。

    自动预警   各站点可按照参数标准自定义设置预警参数，对达到预警标准的站点执行自动预警操作，向所设置的相关用户发出短信或电话预警信息。

    手动预警  管理人员可以按照操作步骤手动操作预警流程，发布预警信息。

    移动操控 为持有移动终端的管理员用户提供远程登录、查询、地图浏览、预警管理、专题图浏览等相关操作。

图注：湖南省水利山洪灾害监测预警系统建设工程的总体框架

    利用GIS的防洪要点

    据全国防洪规划统计，我国受洪水威胁的土地面积达106万平方公里，占国土总面积的11.2%，但其中生活着8.4亿居民，占全国人口总数的66%；其中有城市407座，占全国城市总面积的61%；产生的国内生产总值则占到全国的 80%。

    面对如此大的压力，如何利用GIS技术防洪减灾？简单归结起来，主要有以下几个方面：

    1.对“三情”信息进行管理与高效展示。“雨情、水情、工情”是防洪减灾工作中极为重要的讯息。这些讯息具有非常显著的空间分布和时间分布特征，准确、及时、形象、直观地管理和展示这些讯息，是防洪减灾工作对GIS技术的重要需求之一。

    2.洪水的分析与模拟显示。江河泛滥、山洪暴发、暴雨内涝、凌汛成灾，以及沿海地区的风暴潮灾害等等，各种类型的洪水在我国不仅分布广泛，而且发生频繁。动态逼真地对各种洪水过程进行分析与模拟显示有助于防洪减灾工作顺利决策，也是对GIS技术的重要需求。

    3.洪水事件应急反应的决策支持。在洪水发生时，抢险、避险、安全撤离、周密安置等工作，对信息的空间特性和时间特性要求都非常高，对时空信息的灵活管理与快速提取，正是GIS技术的长势所在，但如何与防洪决策工作高效结合起来，却也对GIS提出了更高的要求。

    4.洪水风险展示。在推进洪水管理的过程中，洪水风险的展示也对GIS提出了要求。所需信息中，除了反映一定区域内的洪灾自然属性外（如淹没范围、淹没水深、洪水流速、到达时间、淹没历时、洪水过程等），还需要表现大量的洪灾社会属性（区域内的人口、社会经济等信息）。如何高效直观通俗地展示这些信息，使之更好地服务于防洪减灾事业，也是对GIS技术的要求。

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