水利地理信息系统的内容简介

1. 水利地理信息系统的内容简介

内容主要有：洪水灾害的监测、评估，防洪空间数据库设计，水利专业模型，黄河第三次调水调沙实验、凌汛的遥感监测、“数字黄河”空间基础设施规划等方面的研究。本书可作为高等院校水利、地理、遥感、城建、测绘等专业本科生和研究生的教材，也可供从事水利工程规划与管理、区域规划、水资源管理信息系统开发等工作的科技工作者参考。

2. 水利地理信息系统的目录

第一章 绪论1.1 引言1.2 GIS技术在水利行业的应用1.2.1 GIS在防洪减灾方面的应用1.2.2 水资源管理1.2.3 水环境和水土保持1.2.4 水利水电工程建设和管理1.3 GIS技术在水利行业应用的发展趋势1.3.1 网络GIS（WebGIS）1.3.2 组件式GIS(ComGIS)1.3.3 三维GIS和四维GIS1.3.4 VR-GIS技术第二章 洪水灾害2.1 概述2.2 洪水灾害2.3 中国洪水灾害剖析2.3.1 中国洪涝灾害的地域分布规律2.3.2 洪涝灾害主要发生在人口稠密和经济发达的地区2.3.3 洪涝早灾交替发生2.3.4 洪水灾害的严重程度与水利建设的发展水平有密切关系2.3.5 洪涝灾害的时间分布2.3.6 建国以来中国洪涝灾害状况2.4 洪水灾害的研究现状2.5 RS和GIS技术在洪灾损失评估中的应用第三章 洪水灾情遥感监测理论与技术方法研究3.1 引言3.2 现代遥感技术的构成及特点3.3 洪水灾害遥感监测理论3.4 不同遥感资料在洪灾监测中的作用3.4.1 航天遥感数据3.4.2 航天遥感数据3.5 遥感信息复合分析研究3.5.1 多波段遥感信息间的复合3.5.2 多时相遥感信息的复合3.5.3 多平台遥感信息的复合3.5.4 遥感信息与非遥感信息之间的复合3.5.5 遥感信息和地理信息系统复合分析3.6 遥感技术在洪水灾情监测中的应用3.6.1 利用多种图像资料调查灾情3.6.2 洪水淹没范围遥感估算方法第四章 黄河下游河势及洪水遥感监测方法4.1 概述4.2 河势变化监测4.2.1 滩区生产堤调查4.2.2 2003年汛期遥感监测河势变化4.3 洪水动态监测4.3.1 监测范围及目标4.3.2 监测目标4.4 技术路线4.5 2003年汛期遥感监测情况4.5.1 渭河4.5.2 伊洛河、沁河4.5.3 黄河第五章 黄河陵情遥感监测方法5.1 监测任务5.2 黄河凌情概况5.2.1 宁蒙河段5.2.2 中游河段5.2.3 下游河段5.3 遥感监测冰凌的理论基础5.3.1 冰雪光谱特征5.3.2 卫星遥感数据用于冰雪监测5.4 监测范围及内容5.4.1 监测范围5.4.2 监测内容5.5 技术路线5.5.1 数据源选择5.5.2 技术路线5.6 冰凌监测5.7 监测结果评价5.8 2003-2004年黄河主要河段凌汛监测结果第六章 黄河第三次调水调沙河势遥感监测6.1 前言6.2 监测范围、目标与内容6.2.1 监测范围6.2.2 监测目标6.2.3 监测内容与任务6.3 遥感监测的工作步骤与流程6.3.1 资料的收集与整理6.3.2 遥感影像数据采集方案编制与数据采集6.3.3 遥感影像处理与信息提取6.3.4 河势分析与成果提交6.3.5 成果网上发布6.3.6 野外查勘6.4 监测成果及意义6.5 创新点6.5.1 技术创新点6.5.2 管理创新第七章 GIS技术及其在洪水灾害损失评估中的应用研究7.1 引言7.2 地理信息系统的特点及其组成7.2.1 地理信息系统的特点7.2.2 地理信息系统组成7.3 GIS数据源及数据标准7.3.1 信息来源7.3.2 GIS的数据标准7.4 空间操作分析7.5 模型分析7.6 GIS与RS的集成研究7.7 洪水灾害损失评估系统的建立7.8 洪水灾害评估决策支持系统第八章 数字高程模型（DEM）及其在洪灾评估中的应用8.1 引言8.2 数字高程模型原始数据采集8.3 数字高程模型内插8.3.1 反距离权插值（IDW）8.3.2 线性插值8.3.3 趋势面插值（Trend Surface Interpolation）8.3.4 克里金（Kriging）插值8.4 分形理论及其在地学领域中的应用8.4.1 分形理论8.4.2 分形理论在地学领域中的应用8.5 分形插值8.6 DEM模型在洪水灾害评估中的应用第九章 洪水模拟和洪灾损失计算方法研究9.1 引言9.2 二维水流计算数学模型9.2.1 数学模型9.2.2 计算方法9.3 洪水场景模拟9.4 洪水淹没范围的计算9.5 洪水损失分类9.6 洪灾损失评估模型9.6.1 洪水灾害直接经济损失估算方法9.6.2 洪水灾害间接经济损失估算方法9.7 GIS和二维水流模拟计算集成的洪灾损失评估方法第十章 洪水灾害评估信息系统的研制10.1 数据库的建立10.1.1 数据库的设计10.1.2 洪灾数据库概念的设计10.1.3 洪水灾害评估系统的数据库逻辑设计10.1.4 软件简介10.2 模型库系统的建立10.3 洪水灾害损失评估系统的建立10.3.1 洪水灾害损失评估系统中图层的组织方式10.3.2 系统组成10.3.3 应用程序接口10.3.4 系统建立的步骤10.3.5 图层（COVERAGE）的设计10.3.6 图层的建立10.3.7 图件的编辑和修改10.3.8 建立拓扑关系和要素属性表10.3.9 为每个图层加入描述性数据10.3.10 将COVERAGE由数字化坐标转化为真实世界坐标10.4 洪水灾害损失评估系统流程与功能设计10.4.1 基本流程10.4.2 系统功能设计10.5 系统的总体结构第十一章 洪水灾害评估信息系统的应用11.1 洪水灾害评估信息系统在荆江分滞洪区的应用11.1.1 荆江分滞洪区概况11.1.2 二维水流模型计算11.2 洪水灾害的遥感监测分析子系统的应用第十二章 “数字黄河”工程空间信息基础设施12.1 基础设施建设的总体需求分析12.1.1 通信和计算机网络的建设需求12.1.2 信息网络安全体系建设需求12.1.3 数据中心和分中心的建设需求12.1.4 遥感GPS数据采集和处理中心建设需求12.1.5 地理信息系统建设需求12.2 空间信息基础设施建设的总体框架12.2.1 “数字黄河工程的总体框架12.2.2 空间信息基础设施的总体框架12.2.3 空间信息基础设施的技术体系结构12.3 空间信息基础设施专题规划12.3.1 全球定位系统技术专题规划12.3.2 全球定位系统技术在“数字黄河中应用总体规划12.3.3 遥感技术应用专题规划12.3.4 地理信息系统建设专题规划参考文献第一章 绪论1.1 引言1.2 GIS技术在水利行业的应用1.2.1 GIS在防洪减灾方面的应用1.2.2 水资源管理1.2.3 水环境和水土保持1.2.4 水利水电工程建设和管理1.3 GIS技术在水利行业应用的发展趋势1.3.1 网络GIS（WebGIS）1.3.2 组件式GIS(ComGIS)1.3.3 三维GIS和四维GIS1.3.4 VR-GIS技术第二章 洪水灾害2.1 概述2.2 洪水灾害2.3 中国洪水灾害剖析2.3.1 中国洪涝灾害的地域分布规律2.3.2 洪涝灾害主要发生在人口稠密和经济发达的地区2.3.3 洪涝早灾交替发生2.3.4 洪水灾害的严重程度与水利建设的发展水平有密切关系2.3.5 洪涝灾害的时间分布2.3.6 建国以来中国洪涝灾害状况2.4 洪水灾害的研究现状2.5 RS和GIS技术在洪灾损失评估中的应用第三章 洪水灾情遥感监测理论与技术方法研究3.1 引言3.2 现代遥感技术的构成及特点3.3 洪水灾害遥感监测理论3.4 不同遥感资料在洪灾监测中的作用3.4.1 航天遥感数据3.4.2 航天遥感数据3.5 遥感信息复合分析研究3.5.1 多波段遥感信息间的复合3.5.2 多时相遥感信息的复合3.5.3 多平台遥感信息的复合3.5.4 遥感信息与非遥感信息之间的复合3.5.5 遥感信息和地理信息系统复合分析3.6 遥感技术在洪水灾情监测中的应用3.6.1 利用多种图像资料调查灾情3.6.2 洪水淹没范围遥感估算方法第四章 黄河下游河势及洪水遥感监测方法4.1 概述4.2 河势变化监测4.2.1 滩区生产堤调查4.2.2 2003年汛期遥感监测河势变化4.3 洪水动态监测4.3.1 监测范围及目标4.3.2 监测目标4.4 技术路线4.5 2003年汛期遥感监测情况4.5.1 渭河4.5.2 伊洛河、沁河4.5.3 黄河第五章 黄河陵情遥感监测方法5.1 监测任务5.2 黄河凌情概况5.2.1 宁蒙河段5.2.2 中游河段5.2.3 下游河段5.3 遥感监测冰凌的理论基础5.3.1 冰雪光谱特征5.3.2 卫星遥感数据用于冰雪监测5.4 监测范围及内容5.4.1 监测范围5.4.2 监测内容5.5 技术路线5.5.1 数据源选择5.5.2 技术路线5.6 冰凌监测5.7 监测结果评价5.8 2003-2004年黄河主要河段凌汛监测结果第六章 黄河第三次调水调沙河势遥感监测6.1 前言6.2 监测范围、目标与内容6.2.1 监测范围6.2.2 监测目标6.2.3 监测内容与任务6.3 遥感监测的工作步骤与流程6.3.1 资料的收集与整理6.3.2 遥感影像数据采集方案编制与数据采集6.3.3 遥感影像处理与信息提取6.3.4 河势分析与成果提交6.3.5 成果网上发布6.3.6 野外查勘6.4 监测成果及意义6.5 创新点6.5.1 技术创新点6.5.2 管理创新第七章 GIS技术及其在洪水灾害损失评估中的应用研究7.1 引言7.2 地理信息系统的特点及其组成7.2.1 地理信息系统的特点7.2.2 地理信息系统组成7.3 GIS数据源及数据标准7.3.1 信息来源7.3.2 GIS的数据标准7.4 空间操作分析7.5 模型分析7.6 GIS与RS的集成研究7.7 洪水灾害损失评估系统的建立7.8 洪水灾害评估决策支持系统第八章 数字高程模型（DEM）及其在洪灾评估中的应用8.1 引言8.2 数字高程模型原始数据采集8.3 数字高程模型内插8.3.1 反距离权插值（IDW）8.3.2 线性插值8.3.3 趋势面插值（Trend Surface Interpolation）8.3.4 克里金（Kriging）插值8.4 分形理论及其在地学领域中的应用8.4.1 分形理论8.4.2 分形理论在地学领域中的应用8.5 分形插值8.6 DEM模型在洪水灾害评估中的应用第九章 洪水模拟和洪灾损失计算方法研究9.1 引言9.2 二维水流计算数学模型9.2.1 数学模型9.2.2 计算方法9.3 洪水场景模拟9.4 洪水淹没范围的计算9.5 洪水损失分类9.6 洪灾损失评估模型9.6.1 洪水灾害直接经济损失估算方法9.6.2 洪水灾害间接经济损失估算方法9.7 GIS和二维水流模拟计算集成的洪灾损失评估方法第十章 洪水灾害评估信息系统的研制10.1 数据库的建立10.1.1 数据库的设计10.1.2 洪灾数据库概念的设计10.1.3 洪水灾害评估系统的数据库逻辑设计10.1.4 软件简介10.2 模型库系统的建立10.3 洪水灾害损失评估系统的建立10.3.1 洪水灾害损失评估系统中图层的组织方式10.3.2 系统组成10.3.3 应用程序接口10.3.4 系统建立的步骤10.3.5 图层（COVERAGE）的设计10.3.6 图层的建立10.3.7 图件的编辑和修改10.3.8 建立拓扑关系和要素属性表10.3.9 为每个图层加入描述性数据10.3.10 将COVERAGE由数字化坐标转化为真实世界坐标10.4 洪水灾害损失评估系统流程与功能设计10.4.1 基本流程10.4.2 系统功能设计10.5 系统的总体结构第十一章 洪水灾害评估信息系统的应用11.1 洪水灾害评估信息系统在荆江分滞洪区的应用11.1.1 荆江分滞洪区概况11.1.2 二维水流模型计算11.2 洪水灾害的遥感监测分析子系统的应用第十二章 “数字黄河”工程空间信息基础设施12.1 基础设施建设的总体需求分析12.1.1 通信和计算机网络的建设需求12.1.2 信息网络安全体系建设需求12.1.3 数据中心和分中心的建设需求12.1.4 遥感GPS数据采集和处理中心建设需求12.1.5 地理信息系统建设需求12.2 空间信息基础设施建设的总体框架12.2.1 “数字黄河工程的总体框架12.2.2 空间信息基础设施的总体框架12.2.3 空间信息基础设施的技术体系结构12.3 空间信息基础设施专题规划12.3.1 全球定位系统技术专题规划12.3.2 全球定位系统技术在“数字黄河中应用总体规划12.3.3 遥感技术应用专题规划12.3.4 地理信息系统建设专题规划参考文献

3. 水利信息化的介绍

水利信息化是指充分利用现代信息技术，深入开发和利用水利信息资源，实现水利信息的采集、输送、存储、处理和服务的现代化，全面提升水利事业活动效率和效能的过程。具体地讲，水利信息化就是在水利全行业普遍应用现代通信、计算机网络等信息技术，开发与水有关的信息资源，直接为水资源的开发利用、水资源的配置与使用、水环境保护与治理等管理决策服务，提高水利行业的科学管理水平。

4. 水利信息化的简介

唐山平升DATA86水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等。DATA-9201水文监测系统采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率。信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，也是我国产业优化升级和实现工业化、现代化的关键环节。水利信息化就是指充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用水利信息资源，包括水利信息的采集、传输、存储、处理和服务，全面提升水利事业活动效率和效能的历史过程。水利信息化可以提高信息采集、传输的时效性和自动化水平，是水利现代化的基础和重要标志。为适应国家信息化建设、信息技术发展趋势、流域和区域管理的要求，大力推进水利信息化的进程，全面提高水利工作科技含量，是保障水利与国民经济发展相适应的必然选择。水利信息化的目的是提高水利为国民经济和社会发展提供服务的水平与能力。水利信息化建设要在国家信息化建设方针指导下，适应水利为全面建设小康社会服务的新形势，以提高水利管理与服务水平为目标，以推进水利行政管理和服务电子化、开发利用水利信息资源为中心内容，立足应用，着眼发展，务实创新，服务社会，保障水利事业的可持续发展。通常水利部门应当及时向社会提供有价值的水文水利信息，包括雨情信息、汛旱灾情信息、水质水量信息、水利工程信息等。这些信息资源可以直接为政府及水利行政决策部门进行防洪抗旱、水资源的开发利用以及水资源的管理决策提供支持。各类水库、水利枢纽是水利行业的重要管理节点，水库、水利枢纽的信息化建设是水利信息化的重要基础之一。水库、水利枢纽信息化建设要从全局的高度规划枢纽的组织机构、业务流程、人财物资源，要设计建设具有开放性的信息化集成平台，实现信息共享和业务流程优化，提高枢纽管理水平、运行调度水平、装备自动化水平、防洪抗旱调度决策水平，使水利枢纽技术水平和管理水平得到提升。水利信息化的首要任务是在全国水利业务中广泛应用现代信息技术，建设水利信息基础设施，解决水利信息资源不足和有限资源共享困难等突出问题，提高防汛减灾、水资源优化配置、水利工程建设管理、水土保持、水质监测、农村水利水电和水利政务等水利业务中信息技术应用的整体水平，带动水利现代化。2011年的中央一号文件吹响了全面加快水利建设的新号角。各地纷纷表示，“十二五”期间将加大水利投入，其中，福建、广东等地水利投资超千亿，而河南水利投资较“十一五”更猛增6倍。从各地水利“十二五”规划透露出的信息可以看出，在政策利好刺激下，区域性水利工程发展必将加速。目前我国城市化水平为30%，城市人口3.7亿，预计2030年左右，城市化水平可能达到60%，城市人口将增加到9.6亿左右。因此，城市和工业节水是今后节水的重点。必须进一步调整产业结构和工业布局，大力开发和推广节水器具和节水的工业生产技术，创建节水型工业和节水型城市，力争将城市人均综合用水量控制在160m3/年以内。同时，必须加大污染防治力度，2010和2030年城市污水的有效处理率达到50%和80%以上，使水环境有明显改善。 《规划》明确提出了“十二五”水利改革发展的总体思路，从防汛抗旱减灾、水资源合理配置和高效利用、水资源保护和河湖健康、体制机制和制度等四个方面提出了“十二五”水利改革发展的目标。主要指标包括洪涝灾害和干旱灾害年均经济损失占同期GDP的比重分别降低到0.7%和1.1%以下，新增供水能力400亿立方米左右，全面解决农村饮水安全问题，全国万元GDP用水量和万元工业增加值用水量分别降低30%。农业灌溉用水有效利用系数提高到0.53，重要江河湖库水功能区主要水质达标率提高到60%，新增水土流失综合治理面积25万平方公里等。以上指标中，万元工业增加值用水量降低30%为“十二五”国家经济社会发展约束性指标，农业灌溉用水有效利用系数提高到0.53为“十二五”国家经济社会发展预期性指标。根据电力“十二五”规划，2015年全国常规水电装机预计2.84亿千瓦左右，2020年全国水电装机预计达3.3亿千瓦左右。2015年，抽水蓄能电站规划装机容量4100万千瓦左右，2020年6000万千瓦左右。水利未来十年投资总额将达4万亿，即年均达4000亿元。相比2010年的全国水利建设总投资2000亿元将高出一倍。两部委重申“土地出让收益10%用于农田水利”到2015年，将完成5000条左右中小河流的重要河段治理任务，面积大约200至3000平方公里；基本完成其余小Ⅱ型水库除险加固任务；基本解决山洪地质灾害防治等突出问题。力争通过5年到10年努力，从根本上扭转水利建设明显滞后局面。到2020年，基本建成防洪抗旱减灾体系、水资源合理配置和高效利用体系、水资源保护和河湖健康保障体系、有利于水利科学发展的体制机制和制度体系。

5. 地理信息系统的介绍

地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。位置与地理信息既是LBS的核心，也是LBS的基础。一个单纯的经纬度坐标只有置于特定的地理信息中，代表为某个地点、标志、方位后，才会被用户认识和理解。用户在通过相关技术获取到位置信息之后，还需要了解所处的地理环境，查询和分析环境信息，从而为用户活动提供信息支持与服务。地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”（Geographic Information Science），近年来，也有称GIS为地理信息服务（Geographic Information service）。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。