一种动态防洪情势图绘制方法技术

本发明专利技术涉及防洪技术领域，公开一种动态防洪情势图绘制方法，以实现防洪减灾并为关联产业及机构提供决策基础。方法包括：采集并处理实测地形的测区基础数据；根据所述测区基础数据构建水利模型，绘制动态防洪情势图；所述动态防洪情势图以基础地理信息地图为底图，并在底图上叠加淹没水深分布图、洪水流速分布图、洪水前锋到达时间分布图、淹没历时分布图和演进过程图中的任意一种或任意组合；根据所述动态防洪情势图和设定的不同风险等级所对应的阈值参数识别洪水风险区划图，并根据识别结果标记不同等级洪水风险区域的淹及情况；根据各个不同等级洪水风险区域所对应的空间分布信息、人口和资产信息制定相应的避险转移图。人口和资产信息制定相应的避险转移图。人口和资产信息制定相应的避险转移图。

【技术实现步骤摘要】
一种动态防洪情势图绘制方法


[0001]本专利技术涉及防洪
，尤其涉及一种动态防洪情势图绘制方法。

技术介绍

[0002]动态防洪情势图是融合洪水风险区自然地理、经济社会、洪水特征、风险分布以及避险措施等相关信息的系列图集，是用以分析和预评估不同量级洪水可能造成的风险和危害的工具。
[0003]编制洪水风险图是建立洪水风险管理制度的基础，是防洪抗旱减灾体系建设的重要组成部分。洪水风险图不仅可为水利和防汛部门制定防汛应急预案，部署应急响应行动，进行洪涝灾情评估，推行洪水影响评价，开展防洪治涝工程体系的规划、建设与管理等工作提供基本的依据。
[0004]而且对于保险机构制定保险费率，相关行业与企事业单位制定应急预案提供依据；以及对社会公众开展洪水风险的宣传、教育、培训，防灾演习与训练等，都具有重要的价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于公开一种动态防洪情势图绘制方法，以实现防洪减灾并为关联产业及机构提供决策基础。
[0006]为达上述目的，本专利技术公开的动态防洪情势图绘制方法包括：
[0007]步骤S1、采集并处理实测地形的测区基础数据；
[0008]步骤S2、根据所述测区基础数据构建水利模型，绘制动态防洪情势图；所述动态防洪情势图以基础地理信息地图为底图，并在底图上叠加淹没水深分布图、洪水流速分布图、洪水前锋到达时间分布图、淹没历时分布图和演进过程图中的任意一种或任意组合；
[0009]步骤S3、根据所述动态防洪情势图和设定的不同风险等级所对应的阈值参数识别洪水风险区划图，并根据识别结果标记不同等级洪水风险区域的淹及情况；
[0010]步骤S4、根据各个不同等级洪水风险区域所对应的空间分布信息、人口和资产信息制定相应的避险转移图。
[0011]优选地，所述测区基础数据以倾斜测量搭载机载激光雷达扫描测量的方式进行采集，测区基础数据的处理类型包括异构数据处理、异常数据的清洗、缺失值的清洗和重复数据处理。
[0012]优选地，采用箱型图分析法来剔除异常数据值，和/或使用字段匹配相似度来识别判断重复。
[0013]优选地，构建水利模型的过程包括：
[0014]步骤S21、基于地形指数的分布式水文模型，模型假设在DEM的每一个栅格上河道和坡面两种蓄水单元，栅格上的径流形式分为地表径流和地下径流，流域产流机制为蓄满产流，考虑土壤达到栅格点蓄水能力产生地表径流，流域各栅格点蓄水能力与该栅格点地
形指数相关，其关系式可以表示为：
[0015][0016]式中：i表示栅格空间位置；Tn
i
、Tn
min
和Tn
max
分布为栅格i的地形指数、流域最小地形指数和流域最大地形指数；S0表示流域初始蓄水能力；Sm表示流域蓄水能力变化值；m为指数参数；
[0017]模型产流方式为蓄满产流，当落在坡面栅格上的降雨经过蒸发后进入土壤，降雨扣除蒸散发之后将先补充土壤水蓄水量，当土壤水蓄水量超过其蓄水能力时，多余的水量形成地表水，地表水蓄水量将增加；
[0018]其中，地表水在重力的作用下会产生地表径流，从栅格两侧逐渐汇入河道，且地表径流流速采用线性水库方法计算；
[0019]步骤S22、以地表坡度近似代替地下水力坡度，每个栅格的地下水出流公式为：
[0020][0021]式中：STi为地下水出流门限值；Tg为反映地下水水流特征的时间常数；β代表栅格平均向下坡度；b为反映坡度对地下水流的影响的经验参数，Si为坡面土壤蓄水量；
[0022]步骤S23、栅格上的每段河道的流量演算采用马斯京根法进行汇流计算。
[0023]优选地，在汇流计算过程中，将构建水利模型中的部分流域划分为至少两个子流域，在每个子流域上分别进行栅格产汇流计算得到子流域出口流量，然后在河道的汇流处根据采用线性叠加方法进行流域河网汇流演算。
[0024]优选地，本专利技术方法还包括：步骤S5、基于历史数据绘制历史洪水的实况图。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026]根据实测地形构建水利模型并绘制动态防洪情势图是建立洪水风险管理制度的基础，也是防洪抗旱减灾体系建设的重要组成部分。结合避险转移图不仅可为水利和防汛部门制定防汛应急预案，部署应急响应行动，进行洪涝灾情评估，推行洪水影响评价，开展防洪治涝工程体系的规划、建设与管理等工作提供基本的依据；而且对于保险机构制定保险费率，相关行业与企事业单位制定应急预案提供依据；以及对社会公众开展洪水风险的宣传、教育、培训，防灾演习与训练等，都具有重要的价值；从而具有良好的功能扩展性。
[0027]下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0028]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0029]图1是本专利技术实施例公开的动态防洪情势图绘制方法流程示意图。
[0030]图2是本专利技术实施例公开的采集并处理实测地形的测区基础数据相关内容及执行步骤示意图。
具体实施方式
[0031]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0032]实施例1
[0033]本实施例公开一种动态防洪情势图绘制方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0034]步骤S1、采集并处理实测地形的测区基础数据。
[0035]参照图2，该步骤数字采集工作可采用倾斜测量搭载机载激光雷达扫描测量的方式，获取测区三维模型数据、激光数据及影像数据，对所采集的数据进行处理并提交测区范围内满足比例尺1:1000的DOM(Document Object Model,文档对象模型)、DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型)、DLG(Digital Line Graphic，数字线划图)成果及项目所需的全线三维模型，重点区域比例尺为1:500，为水力学分析提供地形数据，为可视化沙盘提供精细化模型。其具体包括下述几方面的内容：
[0036]一、测量目的：
[0037]主要包括为水文学、水力学预报模拟洪水时所需要的高精度DEM、DOM、DLG数据，还包括数字沙盘三维可视化建设中需要的高精度倾斜摄影数据。
[0038]二、测量任务：
[0039]流域基础地形数据。主河道部分，主要是需要沿河地形，因此需要测量沿河左右300米范围内的1:500精度DEM数据、1:1000精度DOM与DLG数据。
[0040]倾斜摄影部分，包括主河道完整倾斜摄影数据，精度不低于10cm；以及主要沿河集镇、村落以及山洪沟沿线重要居民地，精度不低于5cm。
[0041]三、测量方案：
[0042]项目开始前，需要对测区进行踏勘及收集已有资料，向军事和航管相关部门申请航飞批文，按规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态防洪情势图绘制方法，其特征在于，包括：步骤S1、采集并处理实测地形的测区基础数据；步骤S2、根据所述测区基础数据构建水利模型，绘制动态防洪情势图；所述动态防洪情势图以基础地理信息地图为底图，并在底图上叠加淹没水深分布图、洪水流速分布图、洪水前锋到达时间分布图、淹没历时分布图和演进过程图中的任意一种或任意组合；步骤S3、根据所述动态防洪情势图和设定的不同风险等级所对应的阈值参数识别洪水风险区划图，并根据识别结果标记不同等级洪水风险区域的淹及情况；步骤S4、根据各个不同等级洪水风险区域所对应的空间分布信息、人口和资产信息制定相应的避险转移图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测区基础数据以倾斜测量搭载机载激光雷达扫描测量的方式进行采集，测区基础数据的处理类型包括异构数据处理、异常数据的清洗、缺失值的清洗和重复数据处理。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用箱型图分析法来剔除异常数据值，和/或使用字段匹配相似度来识别判断重复。4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，构建水利模型的过程包括：步骤S21、基于地形指数的分布式水文模型，模型假设在DEM的每一个栅格上河道和坡面两种蓄水单元，栅格上的径流形式分为地表径流和地下径流，流域产流机制为蓄满产流，考虑土壤达到栅格点蓄水能力产生地表径流，流域各栅格点蓄水能力与该栅格点地形指数相关，其关系式可以...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊，刘懿，舒海润，王馨莹，吴海燕，李永峰，王义德，杨世航，
申请(专利权)人：甘肃省水利厅信息中心，
类型：发明
国别省市：