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摘要：GIS作为一门地理学与计算机应用相结合的交叉学科，用于解决系统性的复杂问题十分理想。在城市化进程飞速前进的今天，预防并应对城市洪涝等灾害已成为现代化城市的刚性需求，将GIS技术在应用于城市防洪排涝中，大大提高了灾害预报的准确性，提供了科学的决策依据，为及时高效应对城市洪涝灾害发挥着不可替代的重要作用。鉴于此，本文主要分析GIS技术在城市防汛排涝管理中的应用。
关键词：GIS技术;城市防汛排涝管理;应用
中图分类号：X52 文献标识码：A
1、引言
随着水利行业信息化建设的推进，国内已有部分城市将周边水域分布及本地区水文信息运用数据库技术进行组织、存储、处理、分析，在一定程度上提高了应对城市洪涝灾害的水平。同时可以发现，对于与空间定位密切相关、层次性强、变化快、数据形式多样的各种信息仅以数据库技术来组织分析，而不对空间分布相关特性进行分析而形成的决策措施有着明显的局限性。因此，现代城市防洪排涝形势迫切需要凭借GIS技术的优势分析处理大量复杂的空间信息，以达到预报准确，决策科学，措施高效。
2、GIS技术概述
地理信息系统技术主要是收集三维立体信息，具有技术储存、分析与可视化信息功能的信息管理系统。GIS大多用于处理区域范围内的各种现象，并且对设施规划和管理等关键决策问题进行解决。在信息科技的推陳出新下，更多可视化、互联网技术得以不断发展，与此同时，地理信息系统技术也得到发展。例如ComGIS就在原有基础上融入了不同的语言，更加有效的结合了开发语言资源。作为一门以计算机为辅助工具的学科，它也运用了大量信息化技术以及网络技术，其主要的作用为分析与管理三维空间位置，并提供相关的定位信息。GIS中的“地理”不代表实际的地理位置，是代表空间地理坐标参考系统中的空间坐标数据、属性数据等。
3、城市防洪排涝所面临问题
3.1、防洪方面问题
根据城市所处地域的不同，其所承担的防洪风险是不同的，以江河沿线城市为例，需要考虑河堤、港堤的安全性，要积极发掘可能存在的河堤坍塌、堤身断面不足等防洪隐患，而且河道有很大部分并无人工防护。同时，河道在长期冲刷积沙下，很难保证河道河床稳定性。除此之外，防洪工程的建设也会出现问题，未能使河道有足够的行洪能力，部分河堤未满足安全防护标准，存在倒灌、积涝的风险，严重危及低洼区域居民安全。
3.2、除涝方面问题
在城市建设中，由于规划设计的不合理，过量积水得不到有效排出，将面临严峻的内涝危害。一方面在于区域除涝标准设计较低，并不满足较长年限排涝的要求，区域发展是长期的过程，而由于排涝工程配套标准较低，排水系统容易发生淤堵、老化等问题，严重破坏城市排水条件。另一方面，在多雨季节，部分沿河城市，受江潮顶托影响，城内积涝的洪水很难自行排出，也就形成严重内涝，需要借助于泵机排水和人工蓄水，但在城区排水系统规划中并未做好该方面内容，使得内涝问题愈加严峻。
4、GIS技术在城市防汛排涝管理中的应用
地理信息系统的功能主要在于实现对检查井、污水处理厂等地区的空间分析、可视化空间浏览，可以给城市排水管理部门带来更加科学精准的排水系统信息支持，来促进相关部门做出更加科学的防洪排涝的工作决策。当城市的汛期或强降雨即将到来时，相关部门可以通过地理信息系统来实时分析当下的气象条件，从而计算得出更加精准的区域降雨参数，从而借以判断城市与城市周边的防洪抗洪需要。与此同时，在分析GIS的空间拓扑后，可以对城市各个区域的渗水量、蓄水量等统计数据来建设区域模型。
4.1、制作城市专题地图
专题地图是指将专题信息或普通地图的某些要素在地理底图上完备的表示出来的地图。将GIS技术应用于专题地图的制作，可以大大提高制图的精度和效率，突出表现某一专题的大量信息，能有效避免传统地图制作的多种缺点。在专题地图制作过程中，GIS可以交替使用矢量处理和栅格处理技术，使制图快速精确。针对城市汛期防洪任务可以制作大比例尺雨量统计分布图、水库蓄水地表吸水能力分布图;针对排涝救灾相关任务可以制作城市排水设施工程图、街道地形地势三维模型图等。
4.2、暴雨致洪预报及涝情预测
汛期或短期强降雨来临之前，利用GIS技术对气象数据进行分析得到准确的地区面雨量参数，可为城市及周边流域的防汛抗洪、水库调度提供可靠的决策依据。同时可通过GIS空间拓扑分析对市区各分片区域蓄水渗水和地面硬化程度的统计数据建立区域模型，结合周边江河水库蓄水能力综合评价，即可对可能出现的内涝灾害作科学预测。其中暴雨面雨量的计算方法很多，包括逐步订正格点法、等雨量线法、泰森多边形法等。但利用GIS技术计算面雨量参数是一种较新的算法，有独特的优势。
4.3、城市用地规划及排涝工程建设
城市内涝现象出现的主要原因就是排水系统建设滞后及城市硬化程度的盲目提高。将GIS技术应用于城市用地适宜性分析及工程建设网络规划中效果十分理想。通过地理信息系统的网络分析功能对自然、政治、经济、文化等诸要素进行定量分析，可以对城市用地规划作合理分配。从而减少城市硬化面积，合理增加土地蓄水渗水能力。采用矢量图像和栅格图像的缓冲分析设置各节点周围公共绿地、水利网络的科学分布数据，再通过叠加分析求各地区的相交部分，从而建立起理想的城市用地规划模型。同时需要结合地下排水系统整体规划合理设计，对污水雨水两大排水系统加强重视投入。
4.4、洪涝灾害预警系统
利用GIS技术分析气象数据，在连续降水或短期降雨前获得精确的区域降水参数，可为水库输送和防洪决策提供有力的依据。同时，利用地形空间GIS方法，生成城市不同区域的排水数据和统计区域模型，综合对河流和周围水库蓄水能力的整体评估，通过科学的分析，预测内部灾害发生的概率。计算降水的方法很多，有校正法，雨线法和泰森多边形法。GIS技术在计算降水方面不仅具有其独特优势，同时也是一种较为新颖的方式。分析比较长江流域气象中心和气象站的降水资料，结果表明，监测站在一定区域内密度越高，数据参考随之越来越多，也就能够进行更高精度表面降雨的计算，这也正是GIS系统集成技术的优势。通过在基于GIS数据的基础上建立降雨模拟模型，可以更好地分析和处理雨水空间分布数据，从而有效预测和分析洪水发生概率和洪水水位，将洪水、洪涝等自然灾害造成的损失降到最低，有利于提高防洪决策服务水平。
5、结束语
作为一个结合了地理和计算机应用的跨学科主题，GIS是应对发在的系统性难题的有效手段。如今，伴随城市化的不断推进，预防和应对城市洪水等灾害已经成为现代城市的刚性需求。GIS技术在城市防洪排涝中的实施，极大的提升了灾害预测的准确率，为抗洪决策提供了科学依据。它使相关工作者能够以方便有效的方式应对城市洪水防治工作，在防洪排涝中发挥着重要的作用。
参考文献
[1]叶得万.新形势下城市防汛排涝应对策略分析[J].农村经济与科技，2021，32（08）：48-49.
[2]苏平.城市防洪排涝对策浅谈[J].海河水利，2017（S1）：62-64.
[3]陈琴，程兴，王礼鹏.PLC远程控制在城市防汛排涝中的应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2010，10（04）：18-20.
关键词：GIS技术;城市防汛排涝管理;应用
中图分类号：X52 文献标识码：A
1、引言
随着水利行业信息化建设的推进，国内已有部分城市将周边水域分布及本地区水文信息运用数据库技术进行组织、存储、处理、分析，在一定程度上提高了应对城市洪涝灾害的水平。同时可以发现，对于与空间定位密切相关、层次性强、变化快、数据形式多样的各种信息仅以数据库技术来组织分析，而不对空间分布相关特性进行分析而形成的决策措施有着明显的局限性。因此，现代城市防洪排涝形势迫切需要凭借GIS技术的优势分析处理大量复杂的空间信息，以达到预报准确，决策科学，措施高效。
2、GIS技术概述
地理信息系统技术主要是收集三维立体信息，具有技术储存、分析与可视化信息功能的信息管理系统。GIS大多用于处理区域范围内的各种现象，并且对设施规划和管理等关键决策问题进行解决。在信息科技的推陳出新下，更多可视化、互联网技术得以不断发展，与此同时，地理信息系统技术也得到发展。例如ComGIS就在原有基础上融入了不同的语言，更加有效的结合了开发语言资源。作为一门以计算机为辅助工具的学科，它也运用了大量信息化技术以及网络技术，其主要的作用为分析与管理三维空间位置，并提供相关的定位信息。GIS中的“地理”不代表实际的地理位置，是代表空间地理坐标参考系统中的空间坐标数据、属性数据等。
3、城市防洪排涝所面临问题
3.1、防洪方面问题
根据城市所处地域的不同，其所承担的防洪风险是不同的，以江河沿线城市为例，需要考虑河堤、港堤的安全性，要积极发掘可能存在的河堤坍塌、堤身断面不足等防洪隐患，而且河道有很大部分并无人工防护。同时，河道在长期冲刷积沙下，很难保证河道河床稳定性。除此之外，防洪工程的建设也会出现问题，未能使河道有足够的行洪能力，部分河堤未满足安全防护标准，存在倒灌、积涝的风险，严重危及低洼区域居民安全。
3.2、除涝方面问题
在城市建设中，由于规划设计的不合理，过量积水得不到有效排出，将面临严峻的内涝危害。一方面在于区域除涝标准设计较低，并不满足较长年限排涝的要求，区域发展是长期的过程，而由于排涝工程配套标准较低，排水系统容易发生淤堵、老化等问题，严重破坏城市排水条件。另一方面，在多雨季节，部分沿河城市，受江潮顶托影响，城内积涝的洪水很难自行排出，也就形成严重内涝，需要借助于泵机排水和人工蓄水，但在城区排水系统规划中并未做好该方面内容，使得内涝问题愈加严峻。
4、GIS技术在城市防汛排涝管理中的应用
地理信息系统的功能主要在于实现对检查井、污水处理厂等地区的空间分析、可视化空间浏览，可以给城市排水管理部门带来更加科学精准的排水系统信息支持，来促进相关部门做出更加科学的防洪排涝的工作决策。当城市的汛期或强降雨即将到来时，相关部门可以通过地理信息系统来实时分析当下的气象条件，从而计算得出更加精准的区域降雨参数，从而借以判断城市与城市周边的防洪抗洪需要。与此同时，在分析GIS的空间拓扑后，可以对城市各个区域的渗水量、蓄水量等统计数据来建设区域模型。
4.1、制作城市专题地图
专题地图是指将专题信息或普通地图的某些要素在地理底图上完备的表示出来的地图。将GIS技术应用于专题地图的制作，可以大大提高制图的精度和效率，突出表现某一专题的大量信息，能有效避免传统地图制作的多种缺点。在专题地图制作过程中，GIS可以交替使用矢量处理和栅格处理技术，使制图快速精确。针对城市汛期防洪任务可以制作大比例尺雨量统计分布图、水库蓄水地表吸水能力分布图;针对排涝救灾相关任务可以制作城市排水设施工程图、街道地形地势三维模型图等。
4.2、暴雨致洪预报及涝情预测
汛期或短期强降雨来临之前，利用GIS技术对气象数据进行分析得到准确的地区面雨量参数，可为城市及周边流域的防汛抗洪、水库调度提供可靠的决策依据。同时可通过GIS空间拓扑分析对市区各分片区域蓄水渗水和地面硬化程度的统计数据建立区域模型，结合周边江河水库蓄水能力综合评价，即可对可能出现的内涝灾害作科学预测。其中暴雨面雨量的计算方法很多，包括逐步订正格点法、等雨量线法、泰森多边形法等。但利用GIS技术计算面雨量参数是一种较新的算法，有独特的优势。
4.3、城市用地规划及排涝工程建设
城市内涝现象出现的主要原因就是排水系统建设滞后及城市硬化程度的盲目提高。将GIS技术应用于城市用地适宜性分析及工程建设网络规划中效果十分理想。通过地理信息系统的网络分析功能对自然、政治、经济、文化等诸要素进行定量分析，可以对城市用地规划作合理分配。从而减少城市硬化面积，合理增加土地蓄水渗水能力。采用矢量图像和栅格图像的缓冲分析设置各节点周围公共绿地、水利网络的科学分布数据，再通过叠加分析求各地区的相交部分，从而建立起理想的城市用地规划模型。同时需要结合地下排水系统整体规划合理设计，对污水雨水两大排水系统加强重视投入。
4.4、洪涝灾害预警系统
利用GIS技术分析气象数据，在连续降水或短期降雨前获得精确的区域降水参数，可为水库输送和防洪决策提供有力的依据。同时，利用地形空间GIS方法，生成城市不同区域的排水数据和统计区域模型，综合对河流和周围水库蓄水能力的整体评估，通过科学的分析，预测内部灾害发生的概率。计算降水的方法很多，有校正法，雨线法和泰森多边形法。GIS技术在计算降水方面不仅具有其独特优势，同时也是一种较为新颖的方式。分析比较长江流域气象中心和气象站的降水资料，结果表明，监测站在一定区域内密度越高，数据参考随之越来越多，也就能够进行更高精度表面降雨的计算，这也正是GIS系统集成技术的优势。通过在基于GIS数据的基础上建立降雨模拟模型，可以更好地分析和处理雨水空间分布数据，从而有效预测和分析洪水发生概率和洪水水位，将洪水、洪涝等自然灾害造成的损失降到最低，有利于提高防洪决策服务水平。
5、结束语
作为一个结合了地理和计算机应用的跨学科主题，GIS是应对发在的系统性难题的有效手段。如今，伴随城市化的不断推进，预防和应对城市洪水等灾害已经成为现代城市的刚性需求。GIS技术在城市防洪排涝中的实施，极大的提升了灾害预测的准确率，为抗洪决策提供了科学依据。它使相关工作者能够以方便有效的方式应对城市洪水防治工作，在防洪排涝中发挥着重要的作用。
参考文献
[1]叶得万.新形势下城市防汛排涝应对策略分析[J].农村经济与科技，2021，32（08）：48-49.
[2]苏平.城市防洪排涝对策浅谈[J].海河水利，2017（S1）：62-64.
[3]陈琴，程兴，王礼鹏.PLC远程控制在城市防汛排涝中的应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2010，10（04）：18-20.