1 系统概述
宇图水利三维推演系统利用三维地理信息系统、遥感技术、海量数据管理技术、虚拟现实技术、网络通讯技术和高性能计算机技术等现代高新信息技术,采用DEM地形数据与遥感影像,建立可辅助水利业务决策支持的三维推演仿真平台。在三维电子沙盘平台场景建设的基础上,加入基础地理信息和水利专题数据,形象表现地形、地貌与地面实况,直观地展现水系分布、河流形态、防洪工程、抗旱工程分布等信息。并通过基于海量数据的系统开发与集成,实现水利基本监测信息、预警预报信息、防灾减灾信息和其他决策支持信息的综合管理仿真,是服务于水利信息化的三维空间综合支持平台。
2 系统功能
系统可实现三维GIS可视化、场景仿真(雨情、河道水情、水库水情、沿河村落、淹没情景、山洪预警响应等)、洪水应急模拟演练、预案综合管理、水利工程演示等功能。
(1)三维GIS可视化
三维场景漫游基于真实场景数据的三维模拟,提供灵活多样的三维场景导航工具,使用户在不进入真实场景就可以观察流域河道沿岸、水利工程设施、水文监测站,浏览画面流畅,并通过文字、图片、语音等多种呈现方式查看水利工程设施和水文监测站的相关信息。
提供三维GIS的基本操作功能,全景显示地图全貌,并实现地图放大、缩小、漫游、全图、距离量算、面积量算、鹰眼导航等功能;并按照省、市、县(市、区)等级别建立索引,实现快速地图定位;实现遥感影像和各类信息数据的显示控制。
(2)场景仿真
系统将雨情、河道水情、水库水情、山洪预警响应、沿河村落及淹没分析等信息在三维仿真环境下进行呈现,在生动逼真的环境中获取监测信息、预警情况,以及洪水淹没情况。
(3)洪水应急模拟演练
洪水应急模拟演练工作涉及地形、地貌、地质构造、水文地质条件、河流水系、水利工程等诸多因素,该系统通过三维可视化直观地表示河道信息,并在三维场景中展示水文信息,集成多种模型,进行产汇流的模拟计算和演示,根据预报结果作洪水风险分析、淹没分析和灾情模拟评估,制定应急预案,对应急人员和物资,撤退路线等作出决策。
(4)预案综合管理
系统对各级防汛、防洪预案和河道、水库调度方案进行科学管理。可实现预案的动态展示和智能应用,自动为当前的洪涝灾害设定条件,模拟相应风险及淹没情况,根据预案自动展示应对措施及可能后果。同时,可根据当地防汛指挥部门提供的防汛指挥预案,结合洪水风险分析成果,在三维场景内标绘出防汛应急预案,为决策者提供直观具体的辅助信息,方便应急救援决策。如当发生水库溃坝时,可查看其淹没的村庄、周边抢险队伍分布、防洪楼分布、安全转移点、转移路线等信息,在预案中集中展现,决策者可综合以上信息,对救援抢险车调度、安全路线转移工作等进行标绘指导。
(5)水利工程演示
针对不同水利工程,提供简要的文字和语音介绍,伴随介绍内容动态演示水工设施的组成部分、功能作用等,具体包括水库蓄水/放水/泄洪、闸站启闭、泵站启闭、橡胶坝蓄水、水库管理局/闸泵站管理局的地理位置、机构组织、业务职能等内容。
3 工程实例
吉林省防汛抗旱指挥调度三维推演系统建设项目。
建设吉林省小蒲柴河流域范围内的防汛抗旱指挥调度三维推演系统,实现与防汛抗旱指挥调度业务系统的全面集成,共享数据资源,促进集约化管控,通过整合、完善、改建和新建的方式,实现各应用间的深度数据共享与集成,加大对各项指标的监控管理,形象地对小蒲柴河流域内各类信息的三维可视化展示,实现对防汛抗旱指挥调度的综合模拟演练,丰富对群众防灾宣传教育的方式,提高相关部门对灾害处理的应变能力和群众防洪意识,进一步提高相关部门应急抢险工作的质量和效率,推进防灾精细化管理。
4 应用领域