中國地域遼闊,氣象條件多變,是世界上洪澇災害頻發(fā)且損失嚴重的國家之一。伴隨國民經(jīng)濟和社會的迅速發(fā)展,其災害損失日趨嚴重。為了減少洪澇災害所帶來的損失,國外發(fā)達國家一般均采用“工程防汛”和“非工程防汛”兩種措施,二者相輔相成,互為補充。
在一般情況下,工程防汛措施能立竿見影,效果比較明顯,但成本較高,無限制的提高防汛工程標準既不經(jīng)濟,也不現(xiàn)實。國內(nèi)外的防洪抗災實踐證明:在工程防洪措施難以抵御的情況下,非工程措施就成為最重要的防洪抗災手段。伴隨科學技術(shù)的發(fā)展,非工程防災措施的作用將越來越大。
為了向國務院領(lǐng)導提供有效的防洪抗災信息服務,從1996年起,聯(lián)合國家防汛抗旱總指揮部、水利部、國家測繪局、國家氣象局、科技部遙感中心等部門共同研建“防汛氣象信息系統(tǒng)”。該系統(tǒng)是一個分布式GIS,最終實現(xiàn)了多個產(chǎn)業(yè)部門聯(lián)合為政府首腦機關(guān)提供權(quán)威防汛信息服務的目標,初步形成了分布、協(xié)同式GIS的有效服務機制。該系統(tǒng)從1986年起已在政府首腦機關(guān)投入業(yè)務運行,受到政府領(lǐng)導的充分肯定。
(一)防汛氣象信息服務系統(tǒng)
該系統(tǒng)由前臺運行子系統(tǒng)和后臺數(shù)據(jù)支撐子系統(tǒng)所組成。前者建在國辦秘書局,后者建在國家測繪局、國家防汛抗旱總指揮部、水利部、國家氣象局和科技部國家遙感中心。該系統(tǒng)是一個邏輯上集中、物理上分散的分布式GIS。該系統(tǒng)建成多個產(chǎn)業(yè)部門協(xié)同為政府領(lǐng)導機關(guān)提供防汛信息服務的運行機制,實現(xiàn)權(quán)威部門使用權(quán)威數(shù)據(jù)的目標。為了實現(xiàn)國家空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與各類專題數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和遙感信息之集成和加載,需要采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)標準。該系統(tǒng)是一個業(yè)務運行系統(tǒng),必須保證穩(wěn)定可靠之運行。
(二)防汛氣象信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)
防汛氣象綜合數(shù)據(jù)庫由國家空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、水情數(shù)據(jù)庫、工情數(shù)據(jù)庫、氣象數(shù)據(jù)庫、遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、歷史災情數(shù)據(jù)庫和綜合防洪信息數(shù)據(jù)庫所組成。
國家空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容(由國家測繪局提供)包括:覆蓋全球的1∶120O萬空間數(shù)據(jù)庫,用于檢索和分析全球氣象變化情況及發(fā)展趨勢;覆蓋全國的1∶40O萬地形數(shù)據(jù)庫,用于加載全國范圍的水情信息、工情信息、氣象信息、遙感監(jiān)測信息、歷史災情信息和人文經(jīng)濟信息等;覆蓋全國的1∶100萬地形數(shù)據(jù)庫,用于對全國范圍的水情、工情、氣象和淹沒情況進行宏觀分析和顯示;覆蓋全國的1∶100萬DEM數(shù)據(jù)庫,用于對全國七大江河流域的洪水淹沒形勢進行宏觀分析;覆蓋全國的1∶25萬地形數(shù)據(jù)庫,用于對江河洪水的淹沒范圍和損失情況進行分析評估;覆蓋全國的1∶25萬DEM數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)與水情、工情等信息疊加,可用于對江河洪水的淹沒范圍和損失情況進行中觀預測和預報;覆蓋全國的1∶5DRG數(shù)據(jù)庫;覆蓋全國七大江河流域的1∶1萬DEM數(shù)據(jù)庫;覆蓋全國七大江河流域的1∶1萬數(shù)字正射影像地圖數(shù)據(jù)庫。
水情數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容(由水利部提供)包括:江、河、湖及水庫分布圖,江、河之實時水位,水庫及湖泊水位(實時水位、流量及水勢),水文站點之水位、流量和水勢等。
工情數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容(由國家防汛抗旱總指揮部提供)包括:江、河、湖、水庫之防洪工程設(shè)施分布,水庫的斷面示意圖、平面位置圖及主要技術(shù)指標,堤壩、堤岸、堤防的位置及現(xiàn)況,分洪區(qū)、蓄洪區(qū)和圍烷的位置及主要技術(shù)指標,其他水利設(shè)施(如排灌站、水閘)的分布及其主要技術(shù)指標等(附插圖)。
氣象數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容(由國家氣象局提供)包括:反映天氣變化大趨勢的氣象云圖,雨量觀測站不同時段的實時降雨量分布,降雨量預報,臺風預報信息,副熱代氣壓分布和旱情信息等(附插圖)。
遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)庫(由科技部遙感中心提供)包括:易洪地區(qū)背景數(shù)據(jù)庫,淹沒范圍,淹沒損失等。
歷史災情數(shù)據(jù)庫(由國家測繪局提供)包括:歷史災情區(qū)域分布,歷史災情損失情況,歷史災情防御措施等。
綜合信息防汛數(shù)據(jù)庫(國家測繪局提供)包括:居民點分布,人口分布,耕地分布,企業(yè)分布,工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值情況等。
(四)防汛氣象信息服務系統(tǒng)的應用
從1996年起,“國家防汛氣象信息服務系統(tǒng)”已在政府首腦機關(guān)運行4年,形成了各專業(yè)部門協(xié)調(diào)為政府領(lǐng)導服務的運行機制;同時,協(xié)助湖北省、吉林省、河南省和廣西壯族自治區(qū)政府建成了省級防汛氣象信息系統(tǒng),受到政府領(lǐng)導部門的肯定。防汛氣象信息服務系統(tǒng)的主要作用如下:
1.汛前
(1)通過對水情、雨情、工情、國民經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)與數(shù)字高程模型(DEM)的綜合分析,可以預測洪水的淹沒范圍和淹沒損失情況,為制定防汛抗災措施提供信息服務。
(2)建立防汛抗災背景數(shù)據(jù)庫,為汛期確定實際受災范圍提供系統(tǒng)支持。
2.汛期
(1)可以提供實時和準實時水情、雨情、汛情和淹沒范圍的信息服務。
(2)根據(jù)淹沒范圍,可以確定可能造成的淹沒損失,從而制定最佳防汛措施,減少損失。
(3)根據(jù)汛情發(fā)展態(tài)勢,可以不斷地修改和完善防洪措施。
3.災后
(1)可以進行災后評估。
(2)為制定災后重建規(guī)劃提供信息服務。
(3)為扶貧救災提供系統(tǒng)支持。