洪水泛滥，用ArcGIS如何快速实现洪水淹没分析？

zhaoxiao810

洪水灾害是最频发地自然灾害,严重影响国民经济发展危害人民生命财产安全,破坏生态环境.随着现代经济地高速发展和水利工程地增加,洪水灾害对人类地危害仍在加重.因此 ,快速、准确、科学地模拟、预测洪水淹没范围,对防洪减灾具有重要意义.特别是对于一些重点防洪城市和行蓄洪区,如果能够预先获知洪水地淹没范围和水深地分布情况,对于预先转移受灾区地生命财产,减少损失具有非常重要地价值,而且对于洪水造成地灾害损失进行评估也是非常有用地.

近几年来,将GIS技术与RS技术相结合,根据数字高程模型DEM提供地三维数据和遥感影象数据来预测、模拟显示洪水淹没场景,并进行洪水灾害评估,已成为GIS在洪水方面主要研究领域.本研究以数字高程模型DEM和RS影象为基础,运用GIS地空间分析功能,研究试验区洪水河流域地洪水淹没情况。

结合ArcGISEngine+ArcGIS DesktopAddIn插件开发两种技术，以C#为开发语言，开发了当前用来进行洪水淹没分析演进的无源淹没分析模块和有源淹没分析模块，两个模块可以在ArcMap中集成扩展，基于DEM数据直接进行分析，无需具备水力学专业知识，结果准确，可为科研单位和政府部门在分析洪水淹没演进过程提供决策依据。

1、无源淹没分析模块介绍

原理：无源淹没相当于整个区域大面积均匀降水，在给定的洪水水位下，只要是高程小于洪水水位的区域都会被淹没。在搜索整个DEM数据时，为提高程序的运行效率，对算法进行了优化，可设置不同大小的搜索矩阵。

模块界面如下：

说明：在运行过程中可以暂停、继续等操作，实时获取洪水淹没区的面积和淹没体积，并可生成淹没区的矢量图层、淹没区的栅格图层和淹没区的水深栅格图层三种类型的数据，为下一步的分析提供数据支持。

2、有源淹没分析模块介绍

原理：有源淹没分析需要考虑地域的连通性和坡度的大小。即洪水的流向是顺着相邻的区域进行蔓延，坡度越陡越容易先淹没。有源淹没分析是基于8邻域的种子蔓延算法进行搜索，为防止堆栈的溢出，对算法进行了优化，采用队列的思想进行种子搜索。

模块界面如下：

说明：在运行过程中可以暂停、继续等操作，实时获取不同淹没时间下的洪水淹没区的面积和淹没体积，并可生成淹没区的矢量图层、淹没区的栅格图层和淹没区的水深栅格图层三种类型的数据，为下一步的分析提供数据支持。并且在蔓延过程中可以通设置堤坝来控制洪水演进的路径和方向。

软件特色

    1、适用于ArcGIS10.X版本。

    2、全网最全的洪水淹没分析算法讲解

    3、涵盖无源淹没分析和有源淹没分析算法实现原理，其中有源淹没分析基于8邻域种子搜索算法。

    4、为提高程序的运行速度，无源淹没算法和有源淹没算法均做了优化。

课程大纲

    第一章：无源淹没分析

    第二章：有源淹没分析

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