浅谈海南省河流防洪工程现状概化图的编制与重要作用

关键词:防洪工程 概化图 编制

2014-01-08 17:14:03  查看次数:8830次

 

浅谈《海南省河流防洪工程现状概化图》的重要作用及编制

 

                                                          尚文艳 姚叶萍 周俊 谭建

                                 (海南图语地理信息技术有限公司, 海南  海口 570203)

                             (该论文被发表在《海南地理信息》学术论文专刊第13期)

 

摘要:本文主要阐述了海南省河流防洪工程现状概化图在防洪调度中的重要作用及编制方法

关键词:概化图 防洪调度 南渡江

 

1、引言

       我国是自然灾害频发的国家,随着社会经济和人民生活水平的提高,灾害造成的损失也越来越大。在所有灾害中,洪灾造成的经济损失居于首位。

    2010年汛期,海南省呈现灾害频发,暴雨洪涝等个别灾害异常偏重的特点。据海南省气候中心统计,海南岛5—10月先后发生高温、干旱、蝗灾、雷击、台风暴雨洪涝等各类气象灾害40多起,其中热带气旋3起,雷击37起、暴雨洪涝4起,共导致6人死亡,直接经济损失超过100亿元。由此,海南省的防汛防风抗旱减灾工作是当务之急。如何利用现代科技,进行灾害信息的管理,成为政府和相关机构面前的重要课题。

2、应用中的重要作用

    海南省流域水系复杂,各类防洪工程之间关系密切,互联互动。其中独流入海且集雨面积在100平方公里以上的河流有90多条,主要有南渡江、昌化江和万泉河,三大河流域面积占全岛面积的47%;截止2012年底,全省共有水库1000多座,水电站300多座,堤防200多段,水闸400多个。

    水情防汛调度作为领导的耳目在全省防汛抗旱中发挥着重要作用。以往的防洪调度数据都是根据领导的需求,在指挥信息系统或文本资料中收集、查看、研究,只能展示局部、无法观看整个流域情况。这种数据的展现方式不全面、不直观,已远远不适用于当今防汛的需求。而海南省河流防洪工程现状概化图(以下简称“概化图”)的出现实现了把复杂的、抽象的河流流域四大要素(地理要素、水文要素、工程要素、社会经济要素[1])直接采用概念化、简单化的二维图示展现出来,直观的表现了流域的整体概况、防洪工程布局及重要防洪指标信息等内容,突破了以往单一应用的局限性,更有利于为调度决策提供有效的支持。

    可见,在防洪调度日益规程化的当代,概化图已成为领导进行抗洪减灾的非水利工程办法的一种重要手段。

3、技术设计路线

3.1 资料收集分析及处理

    资料收集渠道有两种:1、从省三防、市县防办、建管局、气象局、水务局等部门收集到大量文本、表格等基础资料;2、外业调查数据。

    由于收集到的资料来源不同、信息量大、格式多样且零星分散不系统,因此,应先对原始资料进行仔细阅读、分析、整理,再结合外业调查数据筛选、解释和价值判断,以实时、精准的原则进行处理。当资料存在冲突时,依据收集单位的权威性再次确认相关信息,来实现资料收集的准确性和实时性。

3.2 设计思路

   好的设计要选择合适的制图、成图软件,到达最佳表现效果。考虑到制图涉及多种表现形式,研究决定选择专业制图软件来编制。绘制方法可根据图集中展示的内容情况,将其分为地理基础、专题要素两个层面进行编辑。

1、地理要素基础

   概化图上所表示的水系、居民地、交通设施等是专题地图中的地理基础内容,它表示的是制图区域内自然要素和和社会经济要素的一般特征,因此其符号的设计要简单、淡雅,既要清晰易读,又不能超越其他专题要素成为主题。

a、水系的设计:河流使用面状符号表示,按粗细分为四个等级:干流、一级支流(其中又分为集雨面积大于100平方公里和小于100平方公里的)、二级支流。

b、居民地的设计:根据需要分为两种,一种是淹没村庄,一种是居民点,实行了两种不同的符号设计。相较于居民点,淹没村庄的符号需更加突出。

c、交通道路及桥梁符号的设计:设计原则是正确表示道路类型及形态特征。

2、专题要素

   专题要素作为概化图的重点关注要素需通过加重色彩的对比度和饱和度予以突出表现。

  • 水库、水电站符号的设计:按不同类型设计不同形状的符号,色彩设计上,同类不同亚类的元素尽量采用同一色系。

  • 雨量站、水文站、水闸、防洪楼、堤防符号的设计:结合事物的形态特征,采用不同色系,使元素更能凸现出来。

3.3 成果展示

                                                             

                                                           图3.1 南渡江河口段防洪工程现状概化图

      如上图所示,南渡江河口段分三支入注琼州海峡。北支为干流,西北支为横沟河,西支为海甸河。其中三十六曲溪为集雨面积大于100平方公里的一级支流。流域下游的海口市为全省交通枢纽中心,海文高速公路、海榆东线、海口绕城高速三大交通干线横跨南渡江下游干流河段。入海口处设有海甸岛堤围,全长16980米,按100年一遇洪水标准设防,新埠岛堤围全长12000米。防洪楼也一直是南渡江流域,尤其是中下游农村地区的重点避险设施。
   南渡江引水枢纽工程位于琼山区龙塘镇附近,总库容5000万立方米,所在河道的安全泄量为9800 立方米/秒,是一宗以灌溉为主、结合城市供水、发电等综合利用的工程。沙坡水库位于美舍河上游,总库容1419万立方米,正常库容1132万立方米,防洪限制水位26米,原来以灌溉为主,现为城市防洪为主的中型水库。

   为了更详尽的突出关键性指标,图后还增加文字说明和表格对河流的防洪调度基础数据作为补充。

4、创新及优点

4.1 创新

    通过对GIS技术的全面应用,实现了把平面图示与矢量数据结合,更形象的在电子沙盘中立体的展现与之关联的流域和水利设施。

    例如:在电子沙盘中需要查找大隆水库的有关所有信息,如下图:

                                                                     

                                                                  图4.1应用到电子沙盘中截图一

    查询大隆水库相关信息,在「大隆水库」窗口中,可对标注有下划线的文字进行单击查询操作,点击“概化图:宁远河”即可显示如下图:

                                                     

                                                                      4.2 应用到电子沙盘中截图二

4.2 优点

      概化图使用通用的数据形式,图文并茂、数据量小、信息全、简洁实用,展示方式如下:

  1. 在小型机(如掌上电脑、手持PDA、智能手机等)上显示,供防洪调度决策者及时调阅;
  2. 打印出图,形成图集,供防洪调度决策者详细研究决策;
  3. 采用先进技术与电子沙盘结合,使其成为统一标准的水利信息化网络体系。 

5、结语

      河流流域及防洪工程自身庞大、关系错综复杂,涉及大量的空间分布信息和空间关系,为使决策者更快、更直接地了解概况,编制概化图就显得尤为重要。基于专业开发的电子沙盘指挥系统使概化图生成网络平台,提高系统网络概化图绘制的自动化程度,更好的实现科学防洪调度手段研究的基础,提高防洪调配工作的效率。 

参考文献

[1] 维普资讯网. 林国勇:流域防洪工程现状概化图介绍,2007年第4期.

[2] 吴旭. 淮河流域防洪调度概化图的编制与研究,2005年1月.

 

第一作者简介:尚文艳,女,大学本科,工程师,海南图语地理信息技术有限公司GIS应用部副经理,从事地理信息系统、数据处理等技术研究。  电话:18289871525  E-mail:mapsayswy@163.com   地址:海南省海口市海府路16号亚希大厦1207室。邮编:570203。