智慧城3DGIS可視化防汛管理

今年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)“獅子山”（熱帶風(fēng)暴級(jí)）登陸海南島，受“獅子山”影響，海南島北半部地區(qū)出現(xiàn)暴雨到大暴雨、局地特大暴雨。臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的強(qiáng)風(fēng)雨導(dǎo)致海南島多地樹(shù)木倒伏、道路積水、持續(xù)強(qiáng)降水造成多處險(xiǎn)情告警。

如果能在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前做好防范措施，將有效減少損失。防汛工作，重點(diǎn)在防。對(duì)未來(lái)氣象情況的監(jiān)測(cè)，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)、險(xiǎn)工險(xiǎn)段的重點(diǎn)防守必不可少。事先備足搶險(xiǎn)救災(zāi)物資，筑起一道道“鋼鐵長(zhǎng)堤”。將道路、橋梁、隧道等隱患點(diǎn)的實(shí)時(shí)水量數(shù)據(jù)掌控在手，在超過(guò)警戒水位之前進(jìn)行人員和物資的轉(zhuǎn)移。

Hightopo結(jié)合GIS,實(shí)現(xiàn)防汛救災(zāi)工作的及時(shí)安排，及時(shí)布置，及時(shí)搶險(xiǎn)，及時(shí)救援。在GIS系統(tǒng)中對(duì)海量的POI數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)等進(jìn)行多樣化的可視化展示。根據(jù)收集的降雨量信息，推演洪水的到達(dá)時(shí)問(wèn)，對(duì)小區(qū)百姓和水庫(kù)工作人員等做好提醒。

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。一個(gè)單純的經(jīng)緯度坐標(biāo)只有置于特定的地理信息中，代表為某個(gè)地點(diǎn)、標(biāo)志、方位后，才會(huì)被用戶認(rèn)識(shí)和理解。GIS能使應(yīng)急計(jì)劃者在自然災(zāi)害的情況下較易地計(jì)算出應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間。

以廈門(mén)地圖為例，模擬了臺(tái)風(fēng)登陸后引發(fā)強(qiáng)降雨，導(dǎo)致洪水泛濫，最后實(shí)行救援的全過(guò)程。利用GIS展示廈門(mén)市的地理信息，結(jié)合北斗、5G智能攝像頭、云計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)隱患點(diǎn)的監(jiān)控和受困人員的精準(zhǔn)定位，減少人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失。臺(tái)風(fēng)的影響是不可估量的，造成的損害也可能是無(wú)法承受的，所以在臺(tái)風(fēng)來(lái)前就要做好相應(yīng)設(shè)備的檢查，避免意外事故的發(fā)生。

氣象預(yù)警動(dòng)畫(huà)展示臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)，紅色曲線是臺(tái)風(fēng)過(guò)境線路，途徑城市的平均雨量和最大降雨量隨臺(tái)風(fēng)的到來(lái)而急速增長(zhǎng)。

天氣情況

在中低緯度沿海沿湖地區(qū)，臺(tái)風(fēng)、溫帶氣旋、冷鋒的強(qiáng)風(fēng)作用和氣壓驟變等強(qiáng)烈的天氣系統(tǒng)會(huì)引起水面異常升降，它和相伴的狂風(fēng)巨浪可引起水位增漲，從而引發(fā)洪水。HT可通過(guò)接入實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)，將24小時(shí)天氣以折線圖呈現(xiàn)，便于管理者預(yù)判突發(fā)情況。鼠標(biāo)左右拖動(dòng)可查看未來(lái)7日天氣，做好防汛工作的長(zhǎng)期規(guī)劃。

臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度

臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度

X

依據(jù)臺(tái)風(fēng)等級(jí)的不同采取不同的防御措施。例如：①政府及相關(guān)部門(mén)按照職責(zé)做好防臺(tái)風(fēng)應(yīng)急和搶險(xiǎn)工作；②停止集會(huì)、停課、停業(yè)（除特殊行業(yè)外）；③回港避風(fēng)的船舶要視情況采取積極措施，妥善安排人員留守或者轉(zhuǎn)移到安全地帶；④加固或者拆除易被風(fēng)吹動(dòng)的搭建物，人員應(yīng)當(dāng)待在防風(fēng)安全的地方，當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)過(guò)時(shí)風(fēng)力會(huì)減小或者靜止一段時(shí)間，切記強(qiáng)風(fēng)將會(huì)突然吹襲，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)留在安全處避風(fēng)，危房人員及時(shí)轉(zhuǎn)移；⑤相關(guān)地區(qū)應(yīng)當(dāng)注意防范強(qiáng)降水可能引發(fā)的山洪、地質(zhì)災(zāi)害。

基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量城市緊急避險(xiǎn)平臺(tái)、消防和人防設(shè)施、緊急醫(yī)療救護(hù)設(shè)施等成為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)新的重點(diǎn)，也是人們避險(xiǎn)的主要依靠。城市基礎(chǔ)設(shè)施不僅要保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，還要保證在自然災(zāi)害來(lái)臨時(shí)不中斷。提高城市基礎(chǔ)設(shè)施安全保障系數(shù)，建設(shè)供電雙回路及多回路、備用水源、備用氣源、備用熱源、備用通道等，提高洪水的抵御能力。

基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)罩

水利設(shè)施數(shù)量

水利設(shè)施是預(yù)防洪水的關(guān)卡，水閘、泵站、水庫(kù)的數(shù)量展示了城市的抗洪能

力。在相關(guān)防汛設(shè)備安裝傳感器或者利用F5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)低延時(shí)，毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸，及時(shí)進(jìn)行排水、泄洪。

預(yù)警信息

通過(guò)不同顏色的預(yù)警信號(hào)表示臺(tái)風(fēng)的登陸時(shí)間和風(fēng)力強(qiáng)度

預(yù)警信息

未來(lái)48小時(shí)有持續(xù)性降水

未來(lái)3小時(shí)有特大暴雨

未來(lái)6小時(shí)有8級(jí)大風(fēng)

臺(tái)風(fēng)天氣容易引起管道爆裂等問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致停水停電等后果。在接收臺(tái)風(fēng)預(yù)警的同時(shí)，也要做好相應(yīng)資源的儲(chǔ)備。提前儲(chǔ)備好一家人幾天內(nèi)的糧食和水，還有一些基本藥物用來(lái)應(yīng)急。

預(yù)測(cè)降水量通過(guò)HT可視化的2D面板和圖表的數(shù)據(jù)綁定，以及利用不同樣式的圖表統(tǒng)計(jì)方式展示臺(tái)風(fēng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，預(yù)測(cè)廈門(mén)各區(qū)未來(lái)3小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)的降水量，如預(yù)測(cè)到某些區(qū)縣會(huì)出現(xiàn)持續(xù)強(qiáng)降雨，則可配備更多搶險(xiǎn)救援物資。

預(yù)測(cè)降水面積

接入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，水位線會(huì)隨著降水量而改變，綠色代表警戒線以下，橘色代表超過(guò)水位警戒線，當(dāng)超過(guò)警戒水位后，可采取緊急預(yù)防措施。

預(yù)漓降水面積

0I1u1 ' ? "

同安區(qū)集美區(qū)翔安區(qū)海滄區(qū)湖里區(qū)思明區(qū)

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)過(guò)境時(shí)降水量很大，河道湖庫(kù)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間高水位運(yùn)行，各級(jí)水利部門(mén)承受著較大壓力。需要時(shí)刻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有效進(jìn)行工程調(diào)度，密切關(guān)注天氣變化，及時(shí)做好洪水預(yù)報(bào)和信息發(fā)布，為各級(jí)決策提供信息支撐。

實(shí)時(shí)降雨量

采用雨量熱力圖直觀展示降雨量多少，綠色一黃色一紅色代表降雨量逐漸遞增。當(dāng)?shù)貓D上出現(xiàn)大面積的紅色區(qū)域，說(shuō)明爆發(fā)洪水的幾率增大，可提前作出

應(yīng)對(duì)之策?？赏ㄖ≡诘貏?shì)低洼地區(qū)的居民，因地制宜采取“小包圍”措施，

如砌圍墻、大門(mén)口放置擋水板、配置小型抽水泵等。

降水量統(tǒng)計(jì)

對(duì)降水持續(xù)時(shí)間、全市平均降雨量、全市最大降雨量、各區(qū)降雨量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將目前統(tǒng)計(jì)的降水量數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比分析，預(yù)判洪水發(fā)生的概率和等級(jí)。例如：山西遭遇洪水時(shí)，雨量達(dá)10月常年平均降水量3倍以上多個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)破建站以來(lái)的同期歷史極值，累計(jì)降水量最大為 285.2毫米。

降水量統(tǒng)計(jì)

各區(qū)降雨量

TOC\o"1-5"\h\z

同安區(qū) 81 m

集美區(qū) ■ 40 加

翔安區(qū) 158 nm

海滄區(qū) 28 run

湖里區(qū) . 55 m

思明區(qū) 62 mn

降水面積

廈門(mén)各區(qū)降水面積分開(kāi)統(tǒng)計(jì)，雷達(dá)圖接入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示降水面積變化情況。當(dāng)某個(gè)區(qū)出現(xiàn)持續(xù)強(qiáng)降水時(shí)，應(yīng)立即通知相關(guān)部門(mén)準(zhǔn)備泄洪，并備好救援物資。

水庫(kù)水位

根據(jù)河流的水文條件、壩址的地形地質(zhì)條件和各用水部門(mén)的需水要求，通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)算，并從政治、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行全面的綜合分析論證，來(lái)確定水庫(kù)的各種特征水位及相應(yīng)的庫(kù)容值。水庫(kù)特征水位主要有正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位等。每個(gè)水庫(kù)由一座金字塔代替，用顏色的漸變展示水位高低，藍(lán)色蔓延至金字塔頂端表示實(shí)時(shí)水位已經(jīng)達(dá)到水庫(kù)限制水位，需及時(shí)泄洪。HT引擎強(qiáng)大的渲染能力，保證“防汛應(yīng)急管理平臺(tái)”在Web中高效流暢地加載運(yùn)行，并保證了優(yōu)秀的漸變效果。

各水庫(kù)降水

持續(xù)強(qiáng)降雨，會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)水位急速上升，超過(guò)防洪限制水位和防洪高水位。將廈門(mén)市內(nèi)水庫(kù)分開(kāi)羅列，可進(jìn)行各區(qū)水庫(kù)的綜合監(jiān)測(cè)。

各水庫(kù)降水

nvn

水庫(kù)1 水庫(kù)2 水庫(kù)3 水庫(kù)4 水庫(kù)5

水庫(kù)泄洪

2D

高水位運(yùn)行的大中型水庫(kù)要根據(jù)預(yù)報(bào)情況，結(jié)合實(shí)際做好防洪調(diào)度，規(guī)避洪水風(fēng)險(xiǎn)。泄洪總流量實(shí)時(shí)更新、每個(gè)閘口的開(kāi)啟高度和泄洪流量分別統(tǒng)計(jì)，將面板的泄洪速度和降水量對(duì)比分析，如泄洪速度達(dá)不到水量增長(zhǎng)速度，就需要開(kāi)啟更多閘口，同時(shí)將下游村莊的百姓轉(zhuǎn)移。

水庫(kù)泄洪 ,

?泄洪總潦量 395曲后

閘口編號(hào) 開(kāi)啟高度 泄洪流量

OABKE192635 &n 13&mVs

OABKt192636 6n IQOmVs

智慧大壩對(duì)水位控制、泄洪有更高的調(diào)控能力，可以從三峽大壩、水利水電工程等案例的視頻中獲悉一二。

江河水位

在2D面板進(jìn)行警戒水位、保證水位的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，在保障水庫(kù)安全的前提下，調(diào)減下游河道流量，攔洪削峰錯(cuò)峰，利用沿線引水涵閘盡量多分洪，減輕江河行洪壓力。統(tǒng)籌考慮流域水情，科學(xué)實(shí)施流域聯(lián)合調(diào)度，適時(shí)分泄洪水，確保工程發(fā)揮最大防洪減災(zāi)效益。我國(guó)江河兩岸地勢(shì)低洼地區(qū)分布著眾多的湖泊，是調(diào)蓄洪水的天然場(chǎng)所。但是，隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人與水爭(zhēng)地的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，大量的湖泊被圍墾，調(diào)蓄容積急劇減少，加重了洪澇災(zāi)害。

江河水位

保證水位

Q8-1200-1308-1408-1508-1608-1706-18

應(yīng)急搶險(xiǎn)

險(xiǎn)情就是命令，搶險(xiǎn)刻不容緩。當(dāng)各項(xiàng)防洪措施盡數(shù)運(yùn)用，依然阻擋不了洪水肆虐，只能積極做好災(zāi)后救援。在河口地區(qū)，當(dāng)河流洪水、風(fēng)暴潮洪水與天文潮遭遇時(shí)，洪水災(zāi)害會(huì)益加嚴(yán)重。

河道搶險(xiǎn)河道3D場(chǎng)景采用輕量化建模方案，通過(guò)Hightopo自研引擎結(jié)合GIS實(shí)現(xiàn)了河道位置的精確還原。GIS引擎，能夠與3D場(chǎng)景準(zhǔn)確同步，既保留了GIS引擎的效果和功能，同時(shí)又不去限制設(shè)計(jì)師在3D場(chǎng)景中的發(fā)揮；對(duì)應(yīng)的2D圖紙，適應(yīng)各種比例的屏幕，解決了不同屏幕比例下的展示問(wèn)題。

場(chǎng)景中的綠色、藍(lán)色、粉色小點(diǎn)代表有關(guān)部門(mén)、當(dāng)?shù)伛v軍、人民武裝部的響應(yīng)時(shí)間，粉色覆蓋區(qū)域是河流兩岸的淹沒(méi)范圍，下方進(jìn)度條展示了河水淹沒(méi)和救援部門(mén)響應(yīng)速度的進(jìn)程。響應(yīng)速度依據(jù)道路情況的不同會(huì)有響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)的差別，可就近進(jìn)行人員調(diào)度。

受災(zāi)情況

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)掌握洪水信息，并通過(guò)各種媒體傳播給百姓。人們可結(jié)合自己所處的位置和條件，冷靜地選擇最佳路線撤離，避免出現(xiàn)“人未走水先到”的被動(dòng)局面，對(duì)已經(jīng)受災(zāi)的人們要盡快送往緊急安置點(diǎn)。房屋倒塌數(shù)、電路中斷情況、公路中斷情況、受災(zāi)人數(shù)、經(jīng)濟(jì)損失等都是災(zāi)后首要統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，將煙囪林立的各部門(mén)數(shù)據(jù)，通過(guò)HTforWeb統(tǒng)一呈現(xiàn)，再進(jìn)行融合分析，才能進(jìn)行科學(xué)救援。

受災(zāi)情況

各區(qū)積水點(diǎn)

洪水過(guò)后，低洼地帶會(huì)產(chǎn)生積水。將道路、下水井、隧道的積水情況進(jìn)行統(tǒng)

計(jì)，并上傳到相關(guān)的地圖APP。全方位實(shí)施車(chē)車(chē)、車(chē)路動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息交互，并在全時(shí)空動(dòng)態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上開(kāi)展車(chē)輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同管理，充分實(shí)現(xiàn)人車(chē)路的有效協(xié)同，保證交通安全，提高通行效率。

各區(qū)積水點(diǎn)

?道路?下水井 ?隧道

I

? 最深積水水位 9m

同安區(qū)集美區(qū)朔安區(qū)海港區(qū)湖里區(qū)思明區(qū)

積水點(diǎn)位

通過(guò)HTforWebGIS準(zhǔn)確定位積水點(diǎn)，鼠標(biāo)放到代表積水點(diǎn)的圓柱體上可查看積水深度、積水地點(diǎn)、受困人員和車(chē)輛、是否有人搶險(xiǎn)等。高低不等的圓柱體代表積水深淺，柱體越高積水越深。

積水點(diǎn)處理

已處理數(shù)、未處理數(shù)及時(shí)通報(bào)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新。將積水路面提前封閉，也許河北平山通勤車(chē)涉水傾覆的悲劇就不會(huì)上演。人們掌握了積水點(diǎn)位置，也能提前繞行，避免陷入積水區(qū)域。

對(duì)于隧道等易積水區(qū)域可以通過(guò)智慧監(jiān)控進(jìn)行積水深度的通報(bào)

救援物資醫(yī)療資源是人們健康的有力保障，礦泉水、方便面、火腿腸、帳篷、棉被、雨衣雨鞋等生活物資是人們生活的希望，應(yīng)急避難所為人們遮風(fēng)擋雨，充氣式救生衣、并充氣式救生衣、水上安全帶等救生設(shè)備能救人性命。將各種物資的使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，科學(xué)管理，真正做到有備無(wú)患。

救援物資

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物資倉(cāng)庫(kù)占用率

接入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示物資堆放情況，合理利用倉(cāng)庫(kù)資源和救援物資。

物資倉(cāng)庫(kù)占用率

同安區(qū)

57

42

74%

集美區(qū)

9d

62

65%

337

海滄區(qū)

13

3

23%

倉(cāng)庫(kù)總數(shù)

湖里區(qū)

95

67

71%

思明區(qū)

26

17

65%

翔安區(qū)

91

n

22%

搶險(xiǎn)人員每個(gè)區(qū)的搶險(xiǎn)人員分別統(tǒng)計(jì)，根據(jù)受災(zāi)程度的不同進(jìn)行人員分配，快速實(shí)現(xiàn)被困人員的救治。

人員受困

從北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中得到的位置，用攝像機(jī)、數(shù)字掃描儀、激光雷達(dá)、航空

器和衛(wèi)星收集的數(shù)據(jù)，都可以被直接輸入到GIS中，用于判斷被困人員的位置信息。不同區(qū)域的受困人數(shù)及時(shí)查看，便于分配救援物資和調(diào)遣救援設(shè)備。

點(diǎn)擊橘色圓圈可下鉆至二級(jí)頁(yè)面，查看救援人員接收救援任務(wù)一一救起受災(zāi)人員一一送至安置點(diǎn)的全路徑，救援人員可上傳救援現(xiàn)場(chǎng)照片，便于其他搜救人員判斷該區(qū)域的救援難易程度。

今年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)“獅子山”和第18號(hào)臺(tái)風(fēng)“圓規(guī)”先后登陸。兩個(gè)臺(tái)風(fēng)問(wèn)隔時(shí)間不到5天，影響范圍高度重合，疊加效應(yīng)明顯，給人們的生活