區(qū)域水文防汛抗洪信息化關鍵技術研究與應用.pdf

1、區(qū)域汛期洪水預報一直是擺在水文工作者及科研者面前的一道難題，及時有效、精確地進行洪水預報對國家民生安全和經濟發(fā)展都具有重要的意義。深入研究洪水形成的物理規(guī)律特性，探討水文三要素即降雨、流量和水位與洪水形成的關系，發(fā)揮計算機、物理和地理信息等多學科交叉優(yōu)勢，將是洪水預報理論及方法技術突破的關鍵結合點。
　　本研究基于浙江省重大科技專項重點社會發(fā)展項目—“星陸雙基汛情監(jiān)測與防汛減災輔助分析系統(tǒng)研究與應用”的成果，圍繞水文三要素展開了進

2、一步的防汛抗洪輔助分析研究。主要研究內容和相關結論如下:
　　(1)傳統(tǒng)水文監(jiān)測站點的降水數據精度高質量好，但由于站點數量有限，很難精確表征區(qū)域面雨量信息。衛(wèi)星遙感降水數據可以大面積同步觀測區(qū)域面雨量，但空間分辨率低，精度不高。本文采用地理加權回歸算法，基于高空間分辨率的NDVI、DEM和LST等環(huán)境因子，將原始空間分辨率為25km的TRMM衛(wèi)星遙感降水數據降尺度至1km，且多年平均TRMM值與地面站點實測數值的相關系數由降尺度前

3、的0.64提高到降尺度后的0.77。
　　(2)傳統(tǒng)徑流量的估算大都基于經驗函數，很難從物理、水文等基礎原理上來進行解釋。本文采用SWAT分布式水分模型對曹娥江上游地區(qū)的新嵊流域開展徑流模擬研究，經過參數敏感性排序分析和率定，驗證期納什效率系數ENs和確定性系數R2分別達到了0.847和0.901，完全符合模型精度要求。
　　(3)引入模糊聚類算法，開展基于歷史洪水數據的實時洪水水位模糊匹配研究。首先將研究區(qū)多年歷史水文數據

4、進行整編入庫，建立一套標準化的歷史水雨情數據庫;基于降雨量、暴雨中心等相關洪水特征因子，采用模糊K-mean聚類算法對長時間系列歷史暴雨信息進行挖掘分析。最后基于該聚類結果，為實時洪水水位的模糊匹配和輔助預報分析提供參考。
　　(4)基于區(qū)域面雨量遙感估算、徑流量模擬和歷史數據挖掘等洪水輔助預報關鍵技術的研究，采用HTML5與GeoServer等主流開源技術，集成開發(fā)了一套基于WebGIS平臺的防汛抗洪輔助分析決策系統(tǒng)。系統(tǒng)界面美