洪水损失动态评估和实施基于GIS网格数据外文翻译资料

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洪水损失动态评估和实施基于GIS网格数据

Tian Xie, Jianzhong Zhou, Lixiang Song, Yuchun Wang, and Qiang Zou

水电和信息工程学院

华中科技大学，

中国武汉

1278887919@qq.com

摘要：基于GIS网格数据，提出了洪水损失的设计方案。靖江分洪动态评价模型及其应用地区。在本模型中，演示区域的基本信息和利用该方法对洪水演化模拟结果进行了管理和分析。传统的评价方法与GIS空间分析相结合计算、区域运行和数据空间分布技术。

关键词：gis网格数据，淹没分析师，动态洪水损失评估，静江洪水改道区。

1. 导言

洪水损失评估在防洪规划、防洪风险等方面发挥着重要作用。管理、洪水保险、洪水控制和灾害的效益评估减轻和制定相关法律法规。传统的方法基于统计数据的评估不使用具有强大的分析能力和显示功能.与此同时，GIS网络算法分析不能准确地进行淹没模拟对理论本身的局限性进行反思，从而得出洪水损失评估不准确。

本文提出了一种基于GIS网格的动态洪水损失评估模型。提供了数据和二维的洪水演化结果。然后用它来评估靖江引水带的损失。评价模式在c#amp;arc引擎平台上实现。洪水淹没过程利用非结构化有限体积模型1模拟了分流区。与之不同的是本文建立的模型可以对目前的静态洪水损失进行评价。直接显示淹没情况，评估洪水造成的损失在每个时间单位。因此，在洪水演化的每一刻，淹没面积、水深、流速和洪水损失值可以是以网格格式保存和显示，提供有用的信息决策制造者。

1. 基于网格的洪水损失动态评价模型概述

将传统评价方法与GIS方法相结合的模型分为两个模块：淹没分析模块和洪水损失评价模块。

1. 基于网格数据的分析模块

该模块使用空间分析函数进行淹没分析。esri弧线引擎开发包。arc gis软件提供了一个强大的GIS可以进入GIS组件2 3。空间分析模块与栅格数据对象紧密相连。栅格数据对象模型用于访问、分析、管理、转换和可视化光栅数据。它可以进行分析单细胞在栅格或在一套栅格之间甚至整个栅格层。GIS的空间分析过程可归纳为四类：逐点分析运营，街区运营，区域运营和全球运营。与矢量数据对象相比，栅格数据对象更适合呈现连续分布的元素。因此水深和通过洪水评价模型模拟得到的流速数据可以很好地反映洪水的速度，作为光栅数据的GIS平台分析计算。基于GIS的空间分析师函数允许用户从两个空间执行一个高效和灵活的查询以及属性信息。此外，它还提供了一个视觉环境提供足够的相关信息以供决策使用。

基于网格的洪水分析模型和处理步骤如下：

1）利用二维流体力学模型的结果，即水深在节点上记录流动速度，然后使用GIS空间分析分量，IDW反向距离加权插值法得到洪水淹没光栅。

2)在不同的栅格层之间，一系列的映射代数过程为完成生成新的准备评估栅格：每个洪水进化栅格是再分类六级水深，然后与土地利用光栅混在一起通过一定的映射代数算法从土地利用数据转换而来。经过这个操作之后处理栅格的每个单元携带两种信息：一种是土地利用类型和另一个是这个细胞的水深。

3)基于GIS光栅计算的区域淹没分析方法相关算法用于确定洪泛区的具体淹没面积为了进一步的使用，评估和分析各种不同的潜水程度条件和环境.基于区域淹没区域统计的方法集成光栅和矢量数据集。就像准备评估瑞斯特一样生成，嵌入具有矢量数据的行政边界

结构上，可以算出各行政区划中的淹没数据的区域按不同类型的土地利用和水的各种分类、分类深度。

4）一种设计的批量处理方法，用于分析时间序列洪水进化光栅和执行时间序列淹没区域的依据统计数字。

图1.洪水淹没分析和洪水危害损失评估的过程

1. 基于网格数据的分析模块

该模型的前一部分是由损失率数据库、社会经济数据库而组成的。空间分配数据库和淹没分析数据库。考虑三个因素，洪水灾害评价模型的方程如下：

其中i、j、k分别是计算网格的单元码、土地利用类型，水深的高低。Aij表示为i计算单位的j类型灾害----机体原有的相关社会经济细胞价值。代表结合K级水深的J型受灾体的损失率。alpha;i代表计算网格的状态。当i=1，表示土地使用类型是我们计算损失；当i=0，表示单元格土地其他是使用类型。

1. 洪水参数决策和预处理的3种方法路由数据
2. 二维洪水路由结果的GIS表示

本文利用二维浅水方程对其进行了求解洪水。

在三角形网格上，以单元为中心有限求解控制方程卷法。将(2)集成到任意单元格上，并离散下列等式，然后

其中为通量; 为单元格的面积; 是单位外向量；l是长度。数值通量用HLLC求解器计算。在空间和时间上的第二阶精度是通过MUSCL和两步来实现的计划。非结构化有限体积数值模型的细节二维浅水方程的解析度在歌曲等1中给出，在给出了模型和验证。本文分析并显示了基于网格数据的GIS平台，因此需要二维洪水路由数据转移到GIS平台兼容格式。流体力学的结果计算是三角形网格文本数据.传递信息的要点是三角形的点，它们的信息格式是点的位置及其水深和流速。为了使用GIS系统来显示和分析，在所有洪水路由过程中的文本日期必须转移基GIS平台中的网格数据，需要进行批量数据转换。

传输过程简化了实际情况：

1)淹没区的水体被加工成大量的离散水体单位.

2)在每个单元中，假设潜深是相同的值，这等于单位中心位置的水深。

1. 洪水灾害损失率的确定

一般定义为：正常年份的原始价值除以损失时的价值遇到洪水。这是洪水破坏的重要标志

评价。影响洪水破坏速度的因素主要有类型、危险体、淹没水深、洪水持续时间等。

本文考虑了影响洪水损失的各种因素的特点，其中主要包含被淹没的水深与危险程度之间的关系尸体和损坏情况。淹没的水深是最重要的指标洪水破坏的估计值，可分为6个等级：lt;0.5M ,0.5~1M ,1~2M ,2~3M ,3~4m和gt;4m。通过制定洪水损失率，不确定的水深和危险体关系表，不同具有危险性的物体和与不同损失率。

分析了靖江分洪区的实际情况，关于上一年水灾的现有统计数字，并根据损失率邻近地区及类似地区的调查数据。这篇文章使用了农村住房灾害率、城市住房灾害率、工业、林业灾害率、畜牧业和渔业灾害率对洪水进行动态评价损坏。

1. 社会经济统计数据的空间分布

洪水淹没区在大多数情况下不适合其行政边界。不正常的事只有部分行政区域被水淹没，但普通对行政区社会经济数据进行统计分析，社会经济信息在每个行政机构中的分布不均衡地区，这导致洪水灾害损失评估的困难和评价结果不准确。

利用技术手段，更准确地提供土地利用类型信息。可以获得演示区域。社会经济数据的空间分布，可通过与空间分布相关的管理单元代码获得社会经济数据库，根据行政单位的土地利用类型，土地利用类型可以分为七组。农业人口和农村住房，城市人口和部落、工业产值、农业产值、林业、畜牧业和渔业可以分布到乡村土地、城市、工业用地、耕地、林地、草地和湖泊。分布的公式如下：

其中Dij代表J类社会经济统计数据的分布行政单位的密度。Vij在社会经济统计中所占的比例编号I行政单位的J型数据.Bik是K土地的总面积I行政单位的使用类型。

1. 静江分洪区的申请

为了控制长江的洪水，靖江防洪工程已经完成通过积极的洪水分流。在本文中，第一个洪水分流过程测量到1954年被选为洪水路由程序的输入。

时间序列：24.2小时、48.3小时、72.1小时和130.9小时显示如下：总淹没面积分别为：246.7平方公里、511.1平方公里、768.8平方公里、927.8平方公里..

详细的时间序列淹没分析数据和损失评估数据整个管理单元的计算由设计的淹没分析和损失评估模型.以BuHe Town为例，本文给出了在整个洪水分流时间和淹没过程中的淹没曲线不同土地利用类型的地区.

图2.在不同的洪水路径周期淹没栅格

图3。BuHe Town的时间序列洪水淹没曲线

表1详细描述130.9时布河镇的淹没情况

表2.靖江分洪区所有行政单位损失评估130.9小时

1. 结论

提出并实现了基于GIS网格数据的洪水损失评价模型在这篇论文里。本文首先对空间分布方法进行了研究。社会经济数据在每个行政机构中分布不均的问题导致单元中输入数据不准确的损失评估模型.然后合并基于网格洪水灾害的动态淹没分析模型提出了动态评价模型.在这个模型函数中管理和空间数据分析员得到很好的利用和发展，并得到批量使用讨论了大量洪水路由数据的处理方法，并在靖江洪水分流路径数据的处理。这一模式与数学方法和GIS分析方法提供了一种准确有效的方法来进行洪水损失评估。

这项工作得到了国家基础学校的资助、中国的研究计划（项目编号2007cb714107）和

中国公安部公益事业专项研究基金会科学和技术及水资源部(项目).

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