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理正：防汛抗旱决策支持系统
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| 出处：电子政务工程服务网 日期：2006-8-1 |
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一、概述
理正防汛抗旱决策支持系统面向各级防汛抗旱指挥部和有关部门，辅助支持完成下列各项业务工作：天气形势和汛情监视；雨情、水情、工情、险情、灾情等信息接受处理；洪水预报及其成果发布；防洪调度论证分析和成果显示；有关防洪抢险方案的制定和实施；防洪工程远程监控以及防汛物质、防汛人员和防汛资金的管理与调配。其过程主要分为信息收集、预测预报、方案设计、决策和执行五个阶段，如下图：
二、系统功能介绍
理正防汛抗旱决策支持系统是一个以空间数据为背景，以防汛业务实时数据库为基础，以数据库技术、地理信息技术、网络技术为支撑的交互式专业信息服务平台。系统可以查询气象、雨情、水情、灾情、社会经济、工程运行情况及各类基本资料等全面的信息，使用方便块捷。系统总体分为：查询分析、统计图表、决策分析、会商支持和应急指挥等子系统。
2.1查询分析
根据国家防汛指挥系统的功能要求，GIS空间数据库集成了雨情、水情、工情、灾情等四大类信息。
2.1.1基础地理信息的双向查询
基础地理信息包括有行政区划、水系、地形。查询空间位置、长度、面积、编码、名称、等级、性质等方面的信息。查询方式可以从图形上选择地物来查询其属性信息，也可以根据属性信息构造表达式，查询对象的空间位置。
2.1.2雨情信息的查询与分析
雨量站基础信息和雨情信息（包括给定时空范围内各站雨情和平均雨量信息、等雨量线图、旬月雨量及历史对比分析等）的查询。其表现形式为：①用不同颜色或闪烁等表现不同量级的雨情；②雨量值、雨量过程柱状图表现；③提供各类查询结果的表单显示和打印。其中，雨量量级要求分为：特大暴雨、大暴雨、暴雨、大雨、中雨、小雨；空间范围要求为流域、预报区域、行政区域；指定起讫时间的范围要求精确到小时。
2.1.3水情信息的查询与分析
包括汛情信息采集站（如雨量站、水位站、水文站等）信息查询、实时水情查询（如实时降雨量、实时流量和水位等）、洪水（降雨过程线、流量过程线和水位过程线）、洪量、特征水位（警戒水位、保证水位以及水库的死水位、汛限水位、设计洪水位、坝顶高程），以及与历史洪水（历史最高水位、历史最高流量、历史洪水水位过程线、历史洪水流量过程线等）的比较与显示、趋势分析等。
2.1.4防汛水利工程信息查询
防汛水利工程信息包括有18类基础工程信息。这18类基础工程是河流、水库、水文控制站、提防（段）、蓄滞（行）洪区、湖泊、圩垸、机电排灌站、水闸、跨河工程、治河工程、穿堤建筑物、险工陷段、墒情监测站点、地下水监测站、灌区、海堤、城市防洪。采用GIS与数据库技术相结合，同样可以实现由图形到属性和由属性到图形的双向查询，并可做到险工险段地图示警。
2.2统计图表
系统提供雨情统计、水情统计、工情统计、灾情统计以及统计图标等功能。
2.2.1雨情统计
按流域、预报区域、行政区划或指定的任意区域等方式统计时段雨量、日雨量、旬月雨量等。并给出区域平均降雨量、最大降水量、最小降水量等，降雨过程的最大降雨量、最小降水量对应的站号、站名、发生时间等。设定降雨统计限值，统计时段雨量、日雨量、旬月雨量等大于、等于、大于等于或小于等于该限值的雨量站空间分布情况。
对各雨量站起讫日期内8时日雨量累计值统计，统计内容包括：①各站起讫日期内累计日雨量；②最大日雨量、最大日雨量发生日期，最大累计日雨量、最大累计日雨量发生地区及站名；③发生降雨的站数；④发生特大暴雨的站数，发生特大暴雨的站次；⑤发生大暴雨的站数，发生大暴雨的站次；⑥发生暴雨的站数，发生暴雨的站次；⑦发生大雨的站数，发生大雨的站次；
2.2.2水情统计
水情统计包括河道水情统计和水库水情统计两部分。
（1）河道水情统计
按流域、预报区域、行政区划或指定的任意区域等方式统计该范围内河道站点指定时间的实时水情、水位超警戒站点及数量等。
指定站点在某一时间范围内水位流量过程的最高水位、最低水位、平均水位以及最大流量、最低流量、平均流量等特征信息。
统计各种不同时间的最大洪量----如最大1日洪量、最大3日洪量、最大5日洪量、最大7日洪量、最大15日洪量、最大30日洪量、最大60日洪量、最大90日洪量等。
（2）水库水情统计
按流域、预报区域、行政区划或指定的任意区域等方式统计该范围内水库站点指定时间的实时水情、库水位超汛限站点、数量、超汛限数量等。
指定站点在某一时间范围内水位流量过程的最高水位、最低水位、平均水位以及最大出库流量、最大入库流量、最小出库流量、最小入库流量、平均出库流量、平均入库流量、蓄水增量等。
2.2.3工情统计
按流域、预报区域、行政区划或指定的任意区域等方式对18类基础工程相关信息的统计。
2.2.4灾情统计
在指定范围流域、预报区域、行政区划或指定的任意区域等方式统计旱灾情况、洪涝灾害情况和冰雹灾害情况。
2.2.5统计图表
（1）汛情简报
（2）雨情和水情简报
（3）超警戒水位站点表
（4）站点水位流量过程线及历史对比图
（5）气象信息
（6）社会经济信息
（7）灾情信息
（8）工情信息等图表
2.3决策分析
决策分析包括洪水预报、防洪调度和灾情评估功能。
2.3.1 洪水预报
根据实时水情信息和降雨预报过程，分别完成系统管理范围内重要河流，重点水库和湖泊的洪水预报，并对预报结果进行会商和综合分析，提出综合性的洪水预报成果，为防洪调度和防汛部署提供重要依据。此外，还包括中、长期来水预测（水资源预报）功能，以满足抗旱工作的需要。
2.3.2 防洪调度
防洪调度子系统是决策支持系统的核心子系统，它首先通过实时洪水预报成果以及历史水（雨）情、工情信息的检索和分析处理，结合气象预报信息，进行防洪形势分析；然后以人机交互方式设定或修改防洪工程的运用参数，进行洪水水情的仿真模拟计算，并依据计算分析成果生成多个可供比较选择的调度方案。此后，再通过对各方案进行可行性分析和洪灾损失的初步估算，提出多种方案的综合评价和比较结果，提供会商讨论和决策参考。
防洪调度子系统的调度对象包括河流、水库、蓄滞洪区等重大防洪工程以及重点防洪城市等，城市防洪功能包括建立城市防洪专用数据库，并对重点保护的城市和有关县城建立社经数据库，提供城市防洪辅助决策、拟订非常洪水度汛方案等功能。
防洪调度子系统除具有其他子系统的信息查询功能外，最重要的特点是利用各种数学模型进行防洪系统的水情仿真和防洪调度方案后果的分析判断，评价各种可能出现的水（雨）情变化情况对汛情发展的影响，为防洪规划和决策提供支持。
2.3.3灾情评估
灾情评估分为灾前评估、灾中评估、灾后评估三个层次。灾前评估可具体针对不同防洪调度方案，评估不同程度洪水的影响范围，超前预估洪涝发生时可能出现的灾害情况及其经济损失程度，以及不同调度方案下可能出现的灾害情况、受影响人口和经济损失情况，为防洪规划及会商、决策提供支持。灾中评估主要是在洪水发生的实际过程中，根据预报和调度结果以及洪水淹没的遥感影像图等资料，实时快速地对洪水的影响范围、受灾人口数量、人口迁移和淹没损失等进行判断，为防汛决策支持和灾后恢复规划等提供依据。灾后评估主要是调查、统计、核实、上报实际发生的灾害损失，并对灾前和灾中提出和实施的各种防灾减灾方案进行分析和评估，以利于总结经验，提高防汛减灾决策的能力。
灾情评估子系统还应能够针对防洪调度子系统动态生成的不同调度方案，迅速地生成可能发生的灾害损失的对比分析，提供给会商决策参考。
2.4会商支持
会商支持对各应用子系统的各类分析成果进行重组和统一加工处理，为水情分析和洪水量级估计的会商讨论提供全面、宏观、鲜明、简洁的多种实时的和历史的水（雨）情、工情、灾情特征信息及综合会商信息。为追求最优化的减灾方案和工程运用措施，提供可参考的水（雨）情、工情、灾情等各方面的详细动态背景资料。
在面临重大决策时，子系统必须对会商人员、讨论问题、决策方案和各种意见等决策过程的实况进行详细的记录，实现规范严格的会商管理，对所确定的方案，形成正式的文档，存入综合数据库，永久保存。
系统通过智能化的预案调用、清晰的指挥流程步骤、灵活完备的应急处置措施辅助领导及相关人员进行决策指挥。
2.5应急指挥
2.5.1平战结合
对于灾害危机信息而言，平时要做到信息的收集、归类和存储，这样在灾害或危机发生时才能更好的利用有效的智能手段调动各方面的信息，才能真正形成监测预警、应急处理、恢复评估的有效灾害处理链条。可以利用本系统进行防洪演练，做到平站结合、防患于未然。
2.5.2联动应急
由于我国过往的灾害处置体制，多是各部门内部的垂直信息沟通与协调，当需要进行多部门协同处置时，在体制上需要建立相应的工作组或办公室，但为适应这种协同作业的信息交流机制却不能马上建立，这将不利于综合减灾和科学决策。系统依照《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》，实现防汛抗洪的统一指挥、分级分部门负责的联动应急的体制。
2.5.3科学决策
为了防治水旱灾害，建国以来我国投入大量的人力和物力进行江河整治，加强水利工程的建设，防洪抗旱能力大大增强，但完全依赖工程措施，不仅周期长、投资多，而且难以实现某些目标。建立防汛抗旱指挥系统是重要的防灾减灾非工程措施，系统建设将提高防汛抗旱指挥决策的科学性，充分发挥水利工程的减灾效益。
信息是防洪抗旱决策的基础，是正确分析和判断防汛抗旱形势，科学地制定防汛调度方案的依据。当发生洪水和严重干旱时，则可迅速地采集和传输水雨情、工情、旱情和灾情信息，并对其发展趋势作出预测和预报，经分析制定出防洪抗旱调度方案，指挥抢险救灾，有效地运用水利工程体系，努力缩小水旱灾害范围，最大限度地减少灾害损失。
2.5. 4信息通报与实时跟踪
防汛减灾是一项多部门协同作战，共同抵御洪水灾害的过程，因此与上一级防汛抗旱指挥部、平级防汛抗旱指挥部和下一级防汛抗旱指挥部，建立突发事件通报制度，当突发事件发生时，事件通报调用系统日常管理中的信息通报子系统，不仅可以自动快速接受灾害报告启动系统，而且可以利用信息通报子系统中的各种现代通讯手段，如邮件群发、短信群发、传真群发，迅速、准确地将灾害信息处置方法通知相关单位以及现场。
三、系统的特点
1.系统设计采用国家、水利部和北京市的相关标准，利用成熟的技术，注重系统的兼容性、扩展性、可维护性，使系统具有优良的性能，体现出了在技术上的先进性和实际应用上的前瞻性。
①充分利用水利行业和信息行业的各种标准和规范，数据库、报表等内容和格式与现行行业标准规范保持一致，使开发成果标准化和风格一致；
②与国家防汛指挥系统无缝连接与集成；
③采用完整、先进、成熟的软件技术和产品，充分利用中间件技术、多层结构技术、Web技术，使得各个系统之间、各模块之间具有相对的独立性和使整个系统具有很强的可扩展性，保证系统的开放性、可移植性、可维护性和兼容性；
2、实时数据的采集以及预警
3、统一分析平台以及防汛预案、方案的管理
4、内嵌各种防洪专业计算模型（洪水预报、暴雨预报、洪水调度、灾害评估等）对区域内的雨水情、工情、灾情实时监和视预警以及决策分析，在此基础上，通过制定防洪调度方案，指挥抢险救灾，提高防汛决策的科学性、准确性、及时性。
5、防汛抢险应急指挥贯穿整个系统，符合城市防洪新形势的要求
①联动应急--防汛减灾是一项多部门协同作战，共同抵御洪水灾害的过程，因此需要建立与各级指挥部的快速反应机制。
②突出城市防洪的新特点，面向社会，服务大众；
③能够做到指令下达后的信息通报与跟踪，使领导可以关注事态发展变化的全过程；
④可迅速地获取水雨情、工情、旱情和灾情信息，并对其发展趋势作出预测和预报，经分析制定出防洪抗旱调度方案，指挥调度；
⑤通过三维电子沙盘进行灾害事故发生情况推演以及指挥抢险救灾。
四、结束语
此系统实现防汛、抗旱等信息的资源共享，对相关信息实现自动采集、实时传输，并对数据进行综合管理、分析处理和决策支持应用，提高洪水预报、防洪调度、灾情预估等工作的科学性、准确性与及时性，提供现代化的防洪抗旱决策手段，全面提升防洪减灾的管理水平和科学决策水平，为社会经济的全面发展提供了重要的安全保障。
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