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长江两岸水情与岸线利用的实际应用案例

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:长江两岸水情、工情及岸线利用状况是应急管理和防洪决策支持的关键。为此,与高科技结合,建设主要江河快速高效的防洪减灾指挥和应急管理决策支持的基础信息系统,是当前科研应用开发中的重点方向。“万里长江,险在荆江”,水文局确定了以荆江河段为突破口、分段实施的方针。宜昌至城陵矶全长408km,属防洪重点确保河段。

长江两岸水情与岸线利用的实际应用案例

1.南京河道信息服务系统

江河道信息服务系统的建设防洪工程管理与岸线利用管理现代化的必然趋势。长江河道信息管理技术经历了4个阶段:①文献记载,以18~19世纪长江专业志和地方志为代表,有信息时序长、内容翔实的特点;②工程档案,以20世纪30~70年代的长江两岸涉水工程建设留下的工程原始档案为主;③数据库,20世纪80年代后期随着计算机的普遍应用而诞生,其特点是信息量大,可以实现动态的数据更新;④长江河道信息数字化,即建立在地理信息系统基础上的长江河道信息管理系统,这是目前发展的方向(白亮等,2006)。

长江两岸水情、工情及岸线利用状况是应急管理和防洪决策支持的关键。如何有效地组织、利用和管理这些信息,也是水利多目标管理的核心,基于河段的防洪规划、防汛抢险组织、抢险救灾物资分布、河道工程维护及管理等均围绕它展开。为此,与高科技结合,建设主要江河快速高效的防洪减灾指挥和应急管理决策支持的基础信息系统,是当前科研应用开发中的重点方向。

长江河道信息服务系统以长江下游南京河段为例,引入地理信息系统平台,以建立长江河道信息服务数据库为基础,研发二维信息查询模块、河演分析模块、三维可视化与浏览查询模块、二维三维联动查询模块,对各类图形、文本、影像数据和专业信息进行管理、检索和查询。

利用该模块,可进行堤防、险工护岸、跨河工程、港口码头水文(位)站、水闸、机电排灌站等涉水工程基本属性与图形符号的联动查询以及相关多媒体信息查询;可进行两岸堤防任意位置的设计洪水位查询;可进行两岸任意范围内的岸线利用状况查询;可进行河道最低点高程、河宽等河道特征信息查询。主要成果如图6-34~图6-39所示。

2.荆江三维可视化河道管理信息系统

2004年长江水利委员会提出了全面加快以“数字长江”为目标的信息化建设步伐,以信息化促进流域管理现代化。“万里长江,险在荆江”,水文局确定了以荆江河段为突破口、分段实施的方针(王伟等,2006)。宜昌至城陵矶全长408km,属防洪重点确保河段。长江水利委员会水文局以三维可视化人机交互式河道信息管理系统为基础,建立了荆江河段逼真三维场景,创建了沿江80多个重点涉水工程的三维模型,并对基本属性和相关多媒体信息进行了分类整理和入库,实现了在三维飞行浏览过程中对河道目标属性和相关信息的浏览查询和实时动态管理。

荆江河道管理信息系统以数字正射影象(DOM)、数字地面模型(DEM)、数字线划图(DLG)和数字栅格图(DRG)作为处理对象,结合了三维可视化技术与虚拟现实技术,完全再现荆江段的真实情况。本系统空间数据以北京54坐标为平面参考系、国家85高程为高程参考系,统一投影到以114°子午线为中央子午线的高斯投影平面。根据1998年大洪水后施测的水下地形资料和部分陆上DEM数据合并生成了宜昌至城陵矶段DEM数字高程模型,并粘贴Landsat 30m精度卫片纹理,形成荆江河道三维可视化逼真场景。

图6-34 带纹理的高精度局部三维可视化浏览场景(南京长江大桥三维模型及长江两岸附近地物的三维模型)

图6-35 南京长江大桥桥面模型

图6-36 朱家山河闸模型(www.xing528.com)

图6-37 南京河段三维可视化浏览场景

图6-38 二维三维联动飞行实时双向浏览

图6-39 南京水文站模型

系统集成了由三维建模子模块生成的各类水工程模型,并与荆江河道三维可视化场景相融合,最终形成荆江三维可视化人机交互式河道信息管理应用系统,完成对河道信息的三维可视化管理和飞行浏览查询。具体应用情况如图6-40~图6-42所示。

图6-40 荆江段河道模型及周边景观

图6-41 沙市水文站

图6-42 抛石护岸模型

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