3S技術在防洪減災工作中的應用

王桂平

我國地域廣闊、地形復雜，具有明顯的季風氣候，比較容易發(fā)生水災，每年因為洪水災害所造成的損失較大，對社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生活造成了嚴重的危害，這也就需要不斷創(chuàng)新防洪減災技術，提升防洪減災能力。地球空間信息技術主要包括GIS、GPS、RS 技術，也被稱為3S技術，因為防洪減災工作中的大部分信息是空間信息，所以可以充分應用3S技術。水利工程是我國重要的基礎工程之一，實現(xiàn)水利的信息化可以采用3S技術，隨著信息技術的不斷發(fā)展和防洪減災工作水平的不斷提升，3S技術在防洪減災工作整個過程中重要作用越來越突出。在當前社會發(fā)展中，數(shù)字水利成為水利行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，而數(shù)字水利的實現(xiàn)離不開3S技術，通過遙感、衛(wèi)星等技術以及地理信息系統(tǒng)的應用，可以為防洪減災提供更多豐富和準確的信息，從而有助于防洪減災工作的順利開展。

一、3S技術相關概述

3S技術包括遙感技術、全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)，是一種高度集成了多學科知識的現(xiàn)代信息技術，能夠有效收集空間信息，并進行相應的分析和處理。通過3S技術中的GPS 和RS 技術應用，能夠幫助地理信息系統(tǒng)有效獲得大量的數(shù)據(jù)，然后通過使用GIS 技術對這些信息進行相應的處理，從而為人們分析決策提供具有重要參考價值的信息。

RS 技術的應用，能夠在相應的空間中接收來自地表以及地表相應深度的電磁波信號，從而明確相關物體形狀、屬性和位置等方面信息，以便為后續(xù)研究提供信息支持。GPS 技術主要組成部分有衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及地面信號接收設備，是一種能夠進行全天候工作、具有高精度的無線定位導航系統(tǒng)。在計算機平臺的幫助下，地理信息系統(tǒng)能夠利用計算機中的相關軟硬件，有效分析處理全球地理信息數(shù)據(jù)。

將RS、GIS、GPS 技術進行集成應用，能夠充分發(fā)揮不同技術應用中的優(yōu)勢，在獲取動態(tài)遙感影像圖時可以利用遙感技術，從而為GIS 提供全面、準確的資源和環(huán)境數(shù)據(jù)，并且能夠實時更新GIS 數(shù)據(jù)庫。GIS 能夠收集并分析處理地理信息數(shù)據(jù)，可以顯著提升遙感數(shù)據(jù)的自動分類精度。通過GPS 的應用能夠及時捕捉地球表面上的高程與經(jīng)緯度信息，還可以為GIS 提供精確的數(shù)據(jù)，對相關圖像進行幾何校正。

二、3S技術在防洪減災中的應用

1.3S技術在防汛抗旱中的應用

利用3S技術對相關數(shù)據(jù)進行分析和管理，救災人員需要在發(fā)生洪澇災害的時候，快速、準確獲取災害區(qū)域的相關信息，通過GPS 和RS 技術的集成應用，能夠有效獲取相關數(shù)據(jù)信息。而GPS 技術和GIS 技術的集成應用，能夠有效獲取并管理空間數(shù)據(jù)，對于系統(tǒng)后期的更新與維護工作而言，其能夠提供一定的技術支持。通過使用GIS 強大的空間信息顯示功能，能夠實現(xiàn)空間信息的可視化，并對較為復雜的受災區(qū)域的地理情況進行分析決策，從而制定出最適合的搶險指揮調度方案。

利用3S技術也能夠進行實時監(jiān)控。發(fā)生洪澇災害時要及時掌握水位的情況，需對水位進行實時監(jiān)測，通過使用GIS 技術能夠很好地獲取實時的水位數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的方法相比較，使用GIS 技術具有較多的優(yōu)點，比如在進行監(jiān)測的過程中能夠實現(xiàn)全自動的操作，不需要使用人工的方式進行操作，有效節(jié)省了人力物力，同時也能夠極大地提高效率；應用GIS 技術能夠進行實時觀測，不會受到相關天氣因素的影響，對防汛抗旱工作而言，具有十分重要的價值。

2.3S技術在災情評估中的應用

相關部門在進行防洪決策之前，需要先做好相應的防洪評估工作。防洪評估通常包括對特定范圍內(nèi)的災情的靜態(tài)評估，以及對洪水淹沒范圍的動態(tài)評估?？梢酝ㄟ^使用GIS 技術來實現(xiàn)在特定范圍內(nèi)災情的靜態(tài)評估，通過獲取數(shù)字高程模型，然后對洪水淹沒范圍內(nèi)的高程數(shù)據(jù)實施量化處理，就可以進一步計算經(jīng)濟損失；而在進行動態(tài)評估時，會存在一定的區(qū)別，動態(tài)評估是使用二維非恒定流模型模塊化處理洪水演變的整個過程，然后再根據(jù)相關時間數(shù)據(jù)，對每一個模塊的淹沒損失單獨進行相應的分析。

基于RS、GIS、GPS 技術的洪澇災情評估系統(tǒng)，首先需要建立相應的背景數(shù)據(jù)庫，在進行組織管理的時候按照空間數(shù)據(jù)庫、遙感影像數(shù)據(jù)庫和社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫三種類型進行。

其中數(shù)據(jù)一般包括地形圖、土地利用類型圖、水文觀測數(shù)據(jù)等，對于各種數(shù)據(jù)要選擇比例尺較大的地圖數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)，并且還要進行相應的數(shù)據(jù)處理，比例尺要注意統(tǒng)一。在此基礎上可以建立由水利工程和堤防建設數(shù)據(jù)、水文與氣象數(shù)據(jù)等組成的洪水災害背景數(shù)據(jù)庫，根據(jù)相關災害區(qū)域的實際情況來確定專題圖比例尺。

建立洪水災害風險評估相關的指標模型，為了更好應用RS 與GIS 技術，對洪水災害進行相應的評估，需要使用到相應的災情要素評估指標體系。通常在指標模型中包含有觸發(fā)因子、下墊面自然條件、區(qū)域社會經(jīng)濟狀況等3 類指標，同時需要對每一個指標進行無量綱化處理，并對每一種指標賦予一定的權重，進而能夠獲取洪水災害的綜合損失。在洪水發(fā)生過之后，需要對受災區(qū)域進行消毒處理，根據(jù)受災區(qū)域的大比例遙感影像圖，使用GIS 技術的統(tǒng)計功能統(tǒng)計消毒區(qū)域具體范圍，從而方便進行統(tǒng)一的消毒處理。

3.3S技術在搶險應急中的應用

在洪水災害發(fā)生的時候，需要及時開展相應的搶險救援工作，而其中救援工作中最重要的就是保障好人民群眾的生命財產(chǎn)安全，同時也要確保救援人員的自身安全，通過制定完整、成熟的防汛搶險應急機制，來保證搶險應急救援決策的科學性，不斷完善相應的救援措施，并且要注重提高搶險應急救援人員的安全防范意識，以便更好地完成救援工作。

在搶險和救援工作中，防洪物資也是重要的內(nèi)容，要不斷完善物資儲存計劃，從而有效滿足防洪減災工作的需求。防洪物資的運輸也是其中較為重要的環(huán)節(jié)，當前相關科學技術發(fā)展迅速，使用無線手段可以對防洪物資進行實時的跟蹤，但無法明確掌握防洪材料的情況和運輸?shù)臈l件，也不利于救援人員進行相應的決策。通過在防洪物資運輸車隊上安裝支持GPS 技術的定位設備，可以隨時調取運輸人員和防汛物資的實時位置信息，從而將相應的防洪物資及時運送到需要的地方。

三、結語

綜上所述，在防洪減災工作中應用3S技術，能夠有效提升防洪減災工作的效率。傳統(tǒng)的手工方法對相關信息進行采集、分析，不但無法保證信息的時效性，還會影響到相應的防洪減災決策。隨著3S技術的不斷發(fā)展和完善，防洪減災的工作水平也得到了很大的提高，在可視化的空間地理數(shù)據(jù)的基礎上，能夠采用信息化技術處理相應的原始數(shù)據(jù)，對防洪減災領域的現(xiàn)代化發(fā)展具有重要的意義。3S技術的發(fā)展和應用，為水利工程的防洪減災提供了極大的幫助，相關部門通過建立基于3S技術的可視化平臺，能夠有效加快建設基礎數(shù)據(jù)庫，從而更好開展防洪減災工作■