基于GIS的漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張 俊，陳桂亞，2，楊 斌，郭生練，陳 華，馬紹忠

（1.武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430072；2.長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局，武漢 430010；3.豐元科技開發(fā)有限公司，吉林吉林 132001）

基于GIS的漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張 俊1，陳桂亞1，2，楊 斌3，郭生練1，陳 華1，馬紹忠3

（1.武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430072；2.長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局，武漢 430010；3.豐元科技開發(fā)有限公司，吉林吉林 132001）

利用Microsoft Visual Studio.NET集成開發(fā)環(huán)境、基于ArcObject的GIS嵌入技術(shù)和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，開發(fā)了結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、具有很強(qiáng)實(shí)用性的漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)。在分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，研究了漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的總體體系結(jié)構(gòu)和邏輯功能設(shè)計(jì)，重點(diǎn)討論了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的分布式水文模型建立、分布式計(jì)算實(shí)現(xiàn)和組件標(biāo)準(zhǔn)化等關(guān)鍵技術(shù)，介紹了系統(tǒng)的主要功能與界面設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)具有良好的可移植性和可擴(kuò)展性，隨著系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)和不斷完善，該系統(tǒng)可望為漢江流域的防洪調(diào)度決策與水資源綜合管理提供重要的技術(shù)支撐。

洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)；嵌入式GIS；C＃.NET；ArcObject

漢江是長(zhǎng)江中游最大的支流，旱澇災(zāi)害頻繁發(fā)生，其洪水直接威脅下游江漢平原和武漢市的安全，上游丹江口水庫(kù)是南水北調(diào)中線工程的水源地。2001年在國(guó)家防汛抗旱總指揮辦公室的領(lǐng)導(dǎo)和支持下，武漢大學(xué)自行研制了丹江口水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)［1］，經(jīng)過多年的運(yùn)行實(shí)踐，在漢江流域的防洪調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。然而，由于其空間分析和查詢等功能的缺乏，不利于漢江全流域防洪形勢(shì)的統(tǒng)籌分析。為了及時(shí)獲取流域各區(qū)的不同防洪形勢(shì)，重點(diǎn)防洪工程的運(yùn)行情況，從宏觀角度統(tǒng)籌全流域的防洪決策，需要對(duì)流域內(nèi)信息實(shí)現(xiàn)分布式查詢與分析。建立基于GIS的漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，將為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供有力的保障，將有效地改變漢江流域洪水預(yù)報(bào)現(xiàn)狀，可以直接為南水北調(diào)中線調(diào)水、漢江流域防洪減災(zāi)和水資源綜合利用等決策服務(wù)。

本文利用ERSI公司的GIS開發(fā)工具ArcObject組件和Microsoft Visual Studio.NET集成開發(fā)環(huán)境，結(jié)合SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)和現(xiàn)代水文信息技術(shù)開發(fā)了漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水文空間信息和屬性信息的一體化管理，提供了靈活的信息查詢和實(shí)用的分布式洪水預(yù)報(bào)、豐富的結(jié)果展示等功能。

1 漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)開發(fā)的目標(biāo)

系統(tǒng)的目標(biāo)是建立一個(gè)集GIS技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和水文水資源等多項(xiàng)技術(shù)為一體，融合多源信息的綜合預(yù)報(bào)系統(tǒng)，具有以下功能：

（1）查詢流域內(nèi)基本地理信息功能。對(duì)每幅地圖，可以放大、縮小、漫游、查看各地物的屬性、控制各個(gè)圖層的顯示、查詢自己感興趣的圖層。

（2）水雨情信息查詢分析功能。對(duì)實(shí)時(shí)和歷史水雨情，不僅可以實(shí)現(xiàn)單站數(shù)據(jù)信息查詢，還能查詢其空間分布狀況，并能實(shí)現(xiàn)與歷史同時(shí)期數(shù)據(jù)對(duì)比。

（3）數(shù)據(jù)管理功能。能對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)分別建立存儲(chǔ)和查詢機(jī)制，對(duì)實(shí)時(shí)水雨情數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)日、6h時(shí)段數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。

（4）預(yù)報(bào)功能。能實(shí)現(xiàn)分布式水文模型與氣象模式耦合，對(duì)全流域或單個(gè)子流域進(jìn)行洪水過程模擬或?qū)崟r(shí)預(yù)報(bào)，可選擇不同子流域出口站進(jìn)行預(yù)報(bào)結(jié)果查詢，查詢結(jié)果展示包括流量預(yù)報(bào)過程圖，洪峰、洪量等特征值統(tǒng)計(jì)，并能對(duì)水文過程變量實(shí)現(xiàn)空間分布狀態(tài)查詢。

同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和開發(fā)應(yīng)用版本升級(jí)速度很快，為使建成后的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)能在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，并能通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為各級(jí)防汛指揮部門提供分類實(shí)時(shí)信息，需要在系統(tǒng)的功能、可靠性、界面友好程度、編程語(yǔ)言、運(yùn)行環(huán)境等方面提出統(tǒng)一的要求［2，3］。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.1 邏輯功能結(jié)構(gòu)

作為基于開放架構(gòu)的系統(tǒng)，漢江洪水預(yù)報(bào)集成系統(tǒng)除了實(shí)現(xiàn)流域空間、屬性信息的分析查詢，同時(shí)為水雨情信息統(tǒng)計(jì)及防洪形勢(shì)分析提供了基本和實(shí)用的各種功能，良好的可擴(kuò)展性為繼續(xù)開發(fā)提供了理想的基礎(chǔ)，用戶可根據(jù)需要自由擴(kuò)展各種新的功能。系統(tǒng)目前的總體功能模塊如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)邏輯功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.1 Structural design of logic function of the system

系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)采集、傳輸與存儲(chǔ)系統(tǒng)（支撐層）、可視化GIS基礎(chǔ)平臺(tái)（基礎(chǔ)層）、專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)（專題層），它們既相對(duì)獨(dú)立，又相輔相成，可以分階段、有步驟的自下而上逐步實(shí)施和完成，在邏輯上是一個(gè)整體。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)以基于元數(shù)據(jù)的分布式多數(shù)據(jù)庫(kù)和共享技術(shù)為主，建立數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理模式，包括互操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。流域二維GIS系統(tǒng)平臺(tái)是漢江洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的核心模塊，具有豐富的圖形顯示功能和空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎。專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)在建立基礎(chǔ)平臺(tái)和綜合數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用GIS建模技術(shù)，構(gòu)建具有專業(yè)分析和GIS等功能的專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。

1.2.2 體系結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的二層C／S模式，所有的表示邏輯和應(yīng)用邏輯等都在客戶端，使之非常臃腫且負(fù)載太重，從而影響了效率。服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫(kù)、文件服務(wù)器，進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理和維護(hù)，功能相對(duì)簡(jiǎn)單［4-5］。在漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)集成中采用三層結(jié)構(gòu)的C／S模型，即客戶-應(yīng)用服務(wù)器-數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，如圖2所示。在三層C／S模型中，客戶端包括應(yīng)用程序和開發(fā)工具，服務(wù)器端分為2部分：應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。客戶端主要完成應(yīng)用程序的功能，應(yīng)用服務(wù)器管理網(wǎng)絡(luò)通信、客戶端與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換、漢江洪水預(yù)報(bào)的業(yè)務(wù)計(jì)算工作以及C／S通信管理的工作，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提供對(duì)數(shù)據(jù)的管理與存儲(chǔ)功能。

1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織

漢江洪水預(yù)報(bào)集成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源包括多種類型的數(shù)據(jù)，如不同比例尺地理數(shù)據(jù)（1∶5萬(wàn)，……，1∶100萬(wàn)）、不同專題地理數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、工情數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等。它們分別以shp格式和關(guān)系型數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)。shp格式文件主要存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)信息和地物的屬性信息，它們之間以國(guó)家規(guī)定圖幅編號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。對(duì)于水文、氣象和工情數(shù)據(jù)庫(kù)按照國(guó)家規(guī)范建表存儲(chǔ)，在其庫(kù)表和shp文件的dbf表中定義ID字段，通過相同的2個(gè)字段實(shí)現(xiàn)與對(duì)應(yīng)地物圖層shp文件的關(guān)聯(lián)，于是各種水文、氣象、工情數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)以地物屬性信息的方式查詢。

圖2 系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Sketch of system three-layer architecture

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 分布式流域水文模型的構(gòu)建

為滿足漢江流域洪水預(yù)報(bào)的需要，根據(jù)大量調(diào)研，選擇以目前世界上得到普遍認(rèn)可、廣泛應(yīng)用的VIC模型為基礎(chǔ)，開展?jié)h江流域基于分布式模擬的洪水預(yù)報(bào)研究［6］。首先基于DEM提取流域的特征信息（流域邊界、水系、子流域分區(qū)等），利用GIS工具構(gòu)建覆蓋整個(gè)漢江流域的9×9 km2網(wǎng)格；其次，根據(jù)漢江流域的水文氣象測(cè)站分布，建立利用距離平方反比法將站點(diǎn)的水文氣象數(shù)據(jù)插值到網(wǎng)格的機(jī)制；分別統(tǒng)計(jì)各網(wǎng)格的土地利用、土壤信息，建立漢江流域的網(wǎng)格植被參數(shù)庫(kù)和土壤參數(shù)庫(kù)；以各子流域?yàn)閱卧识▍?shù)，而后在此基礎(chǔ)上將參數(shù)網(wǎng)格化并利用漢江干流水文控制站資料適當(dāng)重新率定修正，最終建立漢江流域VIC分布式模型的水文參數(shù)網(wǎng)格庫(kù)。

2.2 分布式計(jì)算的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)嵌入的分布式水文模型是基于9×9 km2網(wǎng)格而構(gòu)建，由于漢江流域面積遼闊，因而計(jì)算網(wǎng)格眾多，利用分布式模型進(jìn)行預(yù)報(bào)計(jì)算的工作量巨大，甚至是傳統(tǒng)集總式模型的幾千倍，如果此工作在客戶端完成，勢(shì)必造成計(jì)算災(zāi)難，影響工作效率。一般而言，服務(wù)器的計(jì)算機(jī)硬件配置比較高，而且用戶的同時(shí)操作需求不多，如果將繁重的模型計(jì)算工作放在服務(wù)器端實(shí)施，將大大提高效率。

首先，開啟服務(wù)器端的監(jiān)聽功能；在客戶端設(shè)置預(yù)報(bào)計(jì)算的起始時(shí)間和所選的預(yù)報(bào)模式等信息，并發(fā)送到服務(wù)端請(qǐng)求進(jìn)行計(jì)算；服務(wù)端監(jiān)聽到有請(qǐng)求到來(lái)，先判斷請(qǐng)求的預(yù)報(bào)模式類型，然后調(diào)用不同的方法類來(lái)執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的操作，最后將計(jì)算結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。通過調(diào)用.NET中的TCPClient和TCPListener類使用傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議（UCP）服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)端的通信。

2.3 .NET框架下的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

Microsoft Visual Studio.NET通過基礎(chǔ)類庫(kù)（Base Class Library）提供了一個(gè)統(tǒng)一的、面向?qū)ο蟮?、層次化的、可擴(kuò)展的軟件組件開發(fā)與系統(tǒng)集成環(huán)境［7］。以此為基礎(chǔ)開發(fā)了數(shù)據(jù)庫(kù)操作公用組件、圖形組件和預(yù)報(bào)組件等。

2.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)操作組件

不管是信息查詢還是專業(yè)模型計(jì)算，都需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行頻繁操作，為了簡(jiǎn)化代碼，方便數(shù)據(jù)庫(kù)的移植，需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作建立標(biāo)準(zhǔn)化的方法類。首先分析了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的類別，包括數(shù)據(jù)庫(kù)連接、更新插入數(shù)據(jù)、查詢單個(gè)數(shù)據(jù)、查詢多行數(shù)據(jù)、查詢多表數(shù)據(jù)等；調(diào)用.NET中System.Data.SqlClient空間里的基本數(shù)據(jù)庫(kù)操作類，以及DataSet，DataRow等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類，分別構(gòu)建了Connect，ExCutesql，Getsingle-Value，GetDataSet和GetDataRow等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作方法類。

2.3.2 圖形組件

洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整編、模型參數(shù)查詢、模擬結(jié)果和預(yù)報(bào)成果的表現(xiàn)都有可視化的需求。如用曲線圖整體上表現(xiàn)水位、流量的變化過程；使用棒圖反映一段時(shí)間內(nèi)的雨量、徑流深；使用Shape，Grid圖表征顯示不同子流域分區(qū)或網(wǎng)格的降雨、蒸發(fā)量、徑流深分布信息等。根據(jù)不同的要求，分別調(diào)用ZedGraph空間里的PointPairList，LineItem等基類以及嵌入的GIS方法類，分別設(shè)計(jì)了降雨流量變化過程圖類、Shape圖層顯示窗體類、Grid圖層顯示窗體類。

2.3.3 預(yù)報(bào)組件

由于洪水預(yù)報(bào)的相關(guān)數(shù)據(jù)都和測(cè)站相聯(lián)系，可以把洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)處理的對(duì)象概化為測(cè)站（雨量站、河道站和水庫(kù)站），這樣就可以把洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)利用測(cè)站基類的屬性和方法表示。同時(shí)建立通用的洪水預(yù)報(bào)類，通過引用測(cè)站類，把不同的預(yù)報(bào)模型作為類中的方法庫(kù)調(diào)用，當(dāng)需要添加新模型時(shí)，只需要在類中添加相應(yīng)的屬性參數(shù)和方法。標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)報(bào)基本類和方法，使得該預(yù)報(bào)子系統(tǒng)具有更好的可移植性和可擴(kuò)展性。

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

漢江洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)主界面如圖3所示，該界面左下角的小視圖框稱為“鷹眼”，可全局顯示當(dāng)前瀏覽圖層在整個(gè)漢江流域的大致位置范圍，下方狀態(tài)欄可獲得地圖上任意點(diǎn)的經(jīng)緯度、高程等信息。系統(tǒng)按功能分為以下4個(gè)部分：

圖3 漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)主界面Fig.3 Main interface of flood forecasting system in Hanjiang River basin

3.1 流域圖層管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)集合多種專題圖層，實(shí)現(xiàn)對(duì)流域基本地理信息的查詢。實(shí)現(xiàn)的主要功能有：①支持多種比例尺、多種類型的數(shù)據(jù)混合使用，各種數(shù)據(jù)既可以單獨(dú)顯示，也可混合顯示；②大區(qū)域、全要素的實(shí)時(shí)縮放和漫游，可將大范圍的矢量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)地拼接在一起，進(jìn)行大范圍的顯示、縮放和漫游；③地理信息的雙向查詢，查詢空間位置、長(zhǎng)度、面積、編碼、名稱、等級(jí)、性質(zhì)等方面的信息。

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)部署在服務(wù)器端，負(fù)責(zé)保障服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)報(bào)汛數(shù)據(jù)庫(kù)之間的通信，創(chuàng)建并存儲(chǔ)洪水預(yù)報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)。該子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能有：①當(dāng)服務(wù)器端程序啟動(dòng)后，自動(dòng)搜尋報(bào)汛庫(kù)中新進(jìn)數(shù)據(jù)，分別按日、6h的時(shí)段統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)降水、流量、氣溫等數(shù)據(jù)，并存入服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)庫(kù)表；②待數(shù)據(jù)更新完畢，觸發(fā)插值計(jì)算程序，將新的降水、氣溫等站點(diǎn)數(shù)據(jù)插值到網(wǎng)格，并存入相應(yīng)庫(kù)表；③記錄下最新數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，每1 h自動(dòng)更新一次數(shù)據(jù)；④每次模型預(yù)報(bào)計(jì)算都是服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)讀取輸入數(shù)據(jù)，待計(jì)算完成把相關(guān)結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，以供客戶端查詢預(yù)報(bào)結(jié)果。

3.3 水雨情信息查詢子系統(tǒng)

水雨情查詢分實(shí)時(shí)水雨情查詢和歷史水雨情查詢。查詢方式可以有多種：按站碼管理查詢、按界面的地圖位置查詢和按報(bào)表查詢等；結(jié)果顯示可以是數(shù)據(jù)報(bào)表形式，也可以是圖形形式。目前可以實(shí)現(xiàn)測(cè)站（雨量站、河道站、水庫(kù)站）基本信息查詢，時(shí)段、日、旬、月等不同時(shí)間尺度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)查詢，等雨量線生成與查詢，水位、流量過程線查詢，降雨、水位、流量的歷史對(duì)比查詢等。圖4分別給出了等雨量線查詢和流量歷史對(duì)比查詢示意圖。

圖4 等雨量線和雨量歷史對(duì)比查詢圖Fig.4 Isopluvial lines and contrast reference diagram of rainfall history

3.4 洪水預(yù)報(bào)子系統(tǒng)

考慮到對(duì)整個(gè)漢江流域的徑流過程和水資源量進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、分布式的評(píng)估與監(jiān)測(cè)需要，建立并在系統(tǒng)中嵌入了基于9×9 km2網(wǎng)格的VIC分布式預(yù)報(bào)模型。為了提高預(yù)見期，該子系統(tǒng)嵌入了MM5氣象預(yù)報(bào)結(jié)果預(yù)處理模塊及人工預(yù)報(bào)結(jié)果輸入界面，并提供了MM5與VIC、人工預(yù)報(bào)結(jié)果與VIC的耦合預(yù)報(bào)模式，期望為漢江流域的防洪減災(zāi)、興利調(diào)度決策贏取先機(jī)。該子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)漢江流域網(wǎng)格、網(wǎng)格流向、植被土壤分布及水文參數(shù)空間分布的查詢，可選擇不同時(shí)間范圍和不同模式對(duì)漢江流域各個(gè)水文控制站進(jìn)行過程模擬或?qū)崟r(shí)預(yù)報(bào)，可根據(jù)不同設(shè)置而自動(dòng)生成的方案號(hào)查詢模擬或預(yù)報(bào)計(jì)算的蒸發(fā)量、徑流深分布和出口站流量過程等。圖5給出了洪水預(yù)報(bào)子系統(tǒng)部分結(jié)果查詢示意圖。

圖5 模擬預(yù)報(bào)子系統(tǒng)結(jié)果查詢圖Fig.5 Result reference diagram of simulated predication sub-system

4 結(jié) 語(yǔ)

本文研究了基于GIS的漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。在三層C／S結(jié)構(gòu)的集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，分布式水文預(yù)報(bào)模型的嵌入使得該系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)估流域內(nèi)徑流洪水過程方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，.NET框架下的組件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)使得系統(tǒng)具備了良好的移植性和可擴(kuò)充性，應(yīng)用ArcObject使得系統(tǒng)基于GIS的查詢及結(jié)果展示等功能更為靈活和可行，而分布式計(jì)算架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)大大提高了系統(tǒng)的計(jì)算效率。所開發(fā)的漢江流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水文空間信息和屬性信息的一體化管理，提供了靈活的信息查詢和實(shí)用的分布式洪水預(yù)報(bào)、豐富的結(jié)果展示等功能。目前該系統(tǒng)已在長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局水文氣象預(yù)報(bào)處試運(yùn)行，隨著系統(tǒng)的不斷完善，該系統(tǒng)可望為漢江流域的防洪調(diào)度決策與水資源綜合管理提供重要的技術(shù)支撐。

［1］ 龐 博，郭生練，陳 華，等.丹江口水庫(kù)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)［J］.湖北水力發(fā)電，2003，50（2）：55-57.

［2］ 郭生練.水庫(kù)調(diào)度綜合自動(dòng)化系統(tǒng)［M］.武漢：武漢水利電力大學(xué)出版社，2000.

［3］ 郭生練，彭 輝，王金星，等.水庫(kù)洪水調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)［J］，水文，2001，21（3）：4-7.

［4］ 陳 華，郭生練，李超群，等.數(shù)字漢江GIS系統(tǒng)集成研究［J］.南水北調(diào)與水利科技，2007，5（1）：54-57.

［5］ 施松新，董朝霞，王 乘.基于GIS的數(shù)字流域系統(tǒng)集成研究［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2005，（3）：43-44.

［6］ 張 俊，郭生練，陳 華，等.與MM5氣象模式耦合的VIC分布式水文模型構(gòu)建［J］.人民長(zhǎng)江，2008，39（8）：92-95.

［7］ NAGEL C，EVJEN B，GLYNN J，et al.C＃高級(jí)編程（第4版）［M］.李敏波，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2006.

（編輯：趙衛(wèi)兵）

Design and Implementation of GIS-based Flood Forecasting System for Hanjiang River Basin

ZHANG Jun1，CHEN Gui-ya1，2，YANG Bin3，GUO Sheng-lian1，CHEN Hua1，MA Shao-zhong3
（1.State Key Laboratory ofWater Resources and Hydropower Engineering Science，Wuhan University，Wuhan 430072，China；2.Bureau of Hydrology，ChangjiangWater Resources Commission，Wuhan 430010，China；3.Fengyuan Technology Development Limited Company，Jilin 132001，China）

A GIS-based flood forecasting system for the Hanjiang River basin is successfully designed and developed on the basis of the Microsoft Visual Studio.NET environmentand bymeans of embedded GIS technology and SQL Server.The system has a reasonable structure and preferable practicability.By analyzing the implementation objective，the system’s framework design，function design，relative key technologies and interface design are discussed emphatically.The system has good expansiveness and transplantation features and can provide an important technological support for flood control decision and integrated water resourcesmanagement for the Hanjiang River basin.

Flood forecasting system；embedded GIS；C＃.NET；ArcObject

TV877

A

1001-5485（2009）08-0015-05

2008-11-03；

2009-03-18

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（50679063）；國(guó)際科技合作重點(diǎn)資助項(xiàng)目（2005DFA20520）；湖北省自然科學(xué)基金（2007ABA061）

張 ?。?982-），男，湖南會(huì)同人，博士研究生，研究方向?yàn)榱饔蛩哪M與洪水預(yù)報(bào)，（電話）13971594308（電子信箱）tbgzhan＠yahoo.com.cn。