洪水预报调度决策支持系统的设计与开发

基于C/S和B/S相结合的结构模式,开发了九龙江流域洪水预报调度决策支持系统。该系统采用了马斯京根矩阵解法、卡尔曼滤波实时校正、交互式调度方案生成、ASP等关键技术,实现了信息管理、洪水预报、洪水调度和系统管理等功能。     

蓄滞洪区规划与管理信息系统开发研究--以大黄铺洼为例

目前,我国很多地区特别是海河流域面临着严峻的水资源短缺,而洪水资源化是缓解水资源短缺的措施之一.在此背景下,通过蓄滞洪区合理调度运用,将分洪标准以下的中小洪水部分转化为可供利用的水资源的设想随之形成.为配合这一设想的研究,结合"十五"攻关项目"海河流域蓄滞洪区洪水资源化利用示范研究",以海河流域大黄铺洼蓄滞洪区为例,开发了蓄滞洪区规划与管理信息系统.本文对该系统的总体目标、逻辑结构、软硬件环境及主要功能进行了介绍.该系统的运用为大黄铺洼蓄滞洪区洪水风险调度、洪水资源化利用、合理经济发展与生态修复模式的选择等建议的提出提供了决策支持.进一步改进完善该系统,提高其通用性,能够为其他蓄滞洪区的规划管理提供决策借鉴.     

信息矩阵方法在面雨量预报集成中的应用

对多种数值天气预报降水产品进行集成应用,是克服单一预报模式缺点、提高预报准确率的有效途径。任何预报集成方法其本质是建立输入-输出关系,在数学上可以用函数关系表达。给出了用信息矩阵识别这种函数关系的方法,并以面雨量预报为例建立了集成方案。利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)两种数值模式降水预报产品分别计算输出了淮河流域面雨量预报产品。利用地面观测雨量资料,采用泰森多边形法计算流域面雨量实况。将2011年6-8月ECMWF、JMA面雨量预报产品和面雨量实况资料作为学习样本,构建了模糊关系矩阵。利用2012年6-8月ECMWF、JMA两种数值模式面雨量预报产品进行了集成预报试验。采用降水分级检验评分(TS)方法,对比分析了ECMWF、JMA以及集成预报(CFCST)的预报性能。结果表明:基于信息矩阵方法的面雨量集成预报性能总体上高于单个预报成员。     

基于致洪暴雨预报的三峡水库洪水预估系统及试验评估

介绍了一种基于致洪暴雨预报,结合水文控制站水位、流量信息,运用多元统计回归模型开展的三峡水库洪水程度分级预估的方法.通过历史回代和2010、2011年预估试验应用表明:该预估系统稳定可靠,适用于三峡水库洪水程度预估,对三峡上游暴雨引发的洪水程度能进行准确的预估,而且对三峡上游支流的暴雨洪水预测也有一定的预见性.应用该系统三峡水库的洪水预见期可达3d以上,能为防汛决策和三峡水库防洪调度赢得时间.     

基于模糊信息分析的洪水预报

洪水影响因素复杂,洪峰水位和洪峰流量之间呈一种模糊关系.利用模糊信息分析方法,对洪峰流量进行了预报分析,其结果是比较好的,是洪水预报的一条比较有效的途径.     

多模式集成分级降水概率及落区预报试验

利用欧洲中心模式(EC-thin),日本模式(JAP),德国模式(GER),T639模式(T639)以及天津WRF模式(TJ-WRF)的格点降水预报资料和历史实况资料,分别基于Rank方法、平均法、相关法设计了三种集成降水概率预报方案,并对2014年4-10月进行集成降水概率预报试验及RPS、BS评分、ROC曲线检验,探讨了集成降水概率预报产品在实际降水预报业务中的应用方案。研究表明:对于各个量级的降水概率预报,Rank方法的预报准确性好于平均法和相关法。基于Rank方法的集成降水概率预报具有可预报性,通过晴雨概率阈值的试验分析,发现当集成降水概率预报达到40%时,降水预报准确率最高,晴雨预报准确率可达到85.1%,通过对各量级概率阈值的试验分析,发现基于集成概率预报阈值得到的分级降水预报产品的ETS评分明显高于单一模式成员;通过个例检验,多模式集成降水概率预报大于40%的区域对降水落区具有较好的指示意义,降水落区预报击中的准确率达到62.3%,典型个例分析显示,对天津小概率极端性的全区性暴雨落区和概率较大的一般性降水落区均有较好的预报效果。     

消防调度指挥地理信息系统的建立与应用

运用组件式GIS控件MapX与Delphi进行系统集成开发,采用GPS定位系统跟踪定位消防车辆的轨迹,同时选用Oracle9i作为系统的数据库平台,建立了消防调度指挥地理信息系统。该系统结合火警受理信息系统能对火警发生位置进行快速准确的定位,还能迅速确定出警方案。系统的建立对消防调度指挥具有较高的实用价值,也为地震等突发灾害的调度指挥救援提供了有效的途径。     

基于神经网络的洪水预报研究

人工神经网络通过神经元之间的相互作用来完成整个网络的信息处理,具有自学习和自适应等一系列优点,因而用它来进行洪水预报是可行的.对洪水预报问题,初步建立了基于神经网络的洪水预报系统,给出了应用实例.     

基于GIS的洪水淹没评估系统的研究与实现

在G IS技术支持下,对洪水淹没评估系统从洪水淹没计算与洪水淹没评估两方面进行研究,结合湖南冷水滩区洪水淹没评估系统实例,选择了正方形DEM模型,利用正方形格网分析方法进行了洪水淹没中连通性的分析。构建了洪水淹没评估模型,并对洪水淹没评估中的叠置分析提出具体解决思路。最后介绍了系统的设计与实现。     

淮河流域安徽省2007年的暴雨洪水特性分析

为系统研究淮河流域安徽省2007年的暴雨洪水特征,对降雨过程和暴雨频率进行了分析.结果表明,2007年的主要暴雨特性是梅雨时间长,梅雨量淮河以北多、淮河以南少,降雨时间长、强度大、范围广,降雨时空分布不均.通过淮河干支流洪水过程和淮河干流洪水特征值的分析,结果表明,2007年的主要洪水特性是水位高、流量大,高水位持续时间长,干支流洪水并发,洪水组合恶劣.虽然淮河干流经过了大规模的治理,2007年洪水期间沿淮启用了蒙洼等9个行蓄洪区,但淮河中游仍然持续高水位,润河集至汪集段超过历史最高洪水位,表明淮河流域洪水灾害较为严重,需要进一步研究如何科学调度沿淮行蓄洪区、如何协调淮河与洪泽湖之间的关系,以便更好地进行该流域的洪水管理.     

基于GIS和OREMS的洪灾避难系统

面对突发的灾害,人类采取避难转移的方式来减少生命和财产的损失。大范围的人口转移是一个十分复杂的过程,必须有合理的计划和有效地利用现有的交通设施。提出了基于GIS和OREMS的洪灾避难系统来模拟洪灾的避难转移过程。根据洪灾危险区的统计资料,应用基于GIS的风暴潮洪灾风险系统分析洪灾淹没范围、避难区域的人口分布、路网结构,使用OREMS避难交通模型模拟避难过程。以长兴岛为例进行洪灾避难交通模拟,得到避难耗费时间,路网拥堵路段,并且在分析模拟结果的基础上对避难计划进行优化。     

基于洪水演进数值模拟的溃坝危害性快速评估

采用部分溃坝模型与堰流相交算法计算溃坝最大流量,并基于四次抛物线概化方法得到溃坝洪水的流量过程线;利用洪峰展平法将洪水波概化为三角形,对洪水演进过程进行模拟,分析溃口宽度和溃口形态对洪水演进过程的影响;研究考虑不同溃坝条件下对溃坝洪水的到时、最大流量、水深和洪水历时等洪水演进的主要参数的快速估算方法,以实现对地震可能引发不同溃坝事件危害性的快速评估。     

长江荆江分蓄洪区历史演变、前景和风险管理

依据社会经济统计数据、水文资料、遥感影像信息和实地调查资料，分析了荆江分蓄洪区在历史演变过程中形成的分洪与发展的矛盾及其在未来长江流域防洪体系中的重要作用，指出其风险管理的必要性。运用基于GIS栅格数据的二维水动力洪水动态演进模型，对荆江分蓄洪区1954年的分洪过程进行了模拟和验证，模拟了不同分洪规划方案下的洪水淹没范围，水深和水位，并结合现阶段社会经济发展情况，定量估算了农户和农业的分洪可能损失。在分洪损失评估基础上提出了荆江分蓄洪区引导人口合理发展、促进土地有效利用、开展防洪教育、实施洪水保险和确保安全运用预案等减轻洪水损失提高运用机率的洪水风险管理初步方案。     

政府跨区域突发事件应急管理能力评估研究

给出了跨区域突发事件的基本内涵。通过界定跨区域突发事件应急管理能力内涵,运用多因素评估理论,建立了一套用于评估跨区域应急管理能力的指标体系,并采用定性与定量相结合的改进的层次分析法计算各指标权重,提出了多级模糊综合评价法对跨区域应急管理能力进行综合评估。通过实例操作,表明该评估法可行性较好,效果较佳,能够为各级政府跨区域应急管理活动提供决策依据。     

洪水影响因子的消长作用

提出了洪水影响因子消长作用的概念。洪水影响因子之间存在着多种多样的组合关系，因而表现出复杂的消长作用。正是这种消长作用，使因子与洪水之间既具有一定的关系，又没有一一确定的关系，从而使根据单一因子进行洪水预测的准确率始终难以提高。消长作用的认识对影响因子全面综合的诊断分析有所裨益。     

基于GIS的广西农业暴雨洪涝灾害风险评估

以自然灾害风险评估理论和方法为指导,遥感本底数据、气象数据、基础地理信息数据、社会经济数据为基础数据,构建广西农业暴雨洪涝灾害风险评估指标体系,采用层次分析及加权综合法建立农业暴雨洪涝灾害风险评估模型;借助GIS技术,计算广西农业暴雨洪涝灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾减灾能力及综合风险指数,并对广西农业暴雨洪涝灾害进行风险区划,采用相关分析法将广西农业暴雨洪涝灾害风险结果与广西历史暴雨洪涝灾情数据进行对比验证,研究结果表明,农业暴雨洪涝风险分布结果与洪涝灾情损失的空间分布基本吻合,南部沿海的风险性最强,西部风险性最小。     

中国大都市群地区的水灾风险与应急管理研究

在经典风险评价理论模型的基础上,结合自然灾害系统理论,建立了简明水灾综合风险评价模型,完成了中国九大都市群的水灾风险评价.结果表明:我国都市群水灾风险呈现出以都市区中心市为核心的(近)圈层状分布;水灾风险由高到低依次为长三角、珠三角、长江中游、京津唐、吉黑、中原、成渝、辽中南和山东半岛都市群.基于上述研究,强调应建立包含水灾综合风险评价、水灾风险应急预案编制与情景模拟以及水灾风险区划与规划的水灾风险应急管理体系.     

洪水风险分析的研究进展与展望

我国洪涝灾害频繁,损失极大,引人注目。洪水的风险分析工作是实施非工程措施,从而科学有效地防洪减灾的前提和基础。在概括系统风险定义和来源的基础上,对洪水风险分析的研究现状作了评述。洪水风险分析的研究方法已从直接积分法、蒙特卡罗法、均值一次两阶矩法,发展到改进一次两阶矩法、二次矩法和JC法等。综述了洪水风险分析的研究成果,同时建议：（1）明确并统一风险分析的内涵;（2）开展“风险分析的风险”的研究;（3）将熵理论引入到风险分析之中;（4）拓展风险分析的基本理论和研究方法,如应用模糊信息优化处理技术、灰色系统、未确知数学等。     

1998年全国洪涝灾害遥感监测评估的主要成果--基于网络的洪涝灾情遥感速报系统的应用

介绍了基于网络的洪涝灾害遥感速报系统在１９９８年全轩特大洪涝灾害监测评估中的主要应用成果,包括动态监测、农作物损失评估、防洪工程有效性分析、险工险段调查分析、城市洪灾监测、工业区生命线工程易损性评估、长江洪水蓄必要性分析、防三灾决策建议和灾后重建家园功能分区规划等。