三、GIS技术在黄河下游山东段堤防溃决洪灾风险管理系统开发中的应用
近年来，黄河断流和水资源短缺成了人们关注的焦点，我们在关注水资源的`同时，不能忘掉黄河防洪仍是一项长期的艰巨任务。历史上，黄河山东段曾多次泛滥，近年来河道淤积日益严重，1995年下游河床淤高16cm，而黄河大堤多年未曾加高，两岸的安全标准日益降低。加之下游河道容易发生冰塞，新中国成立以来已有两次形成冰凌灾害，是属于洪水灾害风险较大的区间。另外，黄河下游两岸为我国经济发达地区，人口财产密集，铁路、公路纵横，堤防一旦溃决，后果将十分严重。因此就需要模拟黄河下游堤防溃决后的洪水风险，根据淹没范围内人口及财产分布，估算洪水灾害损失，再根据对防洪投入及社会经济发展状况的预测，为今后的防洪减灾提供决策支持。
黄河下游山东段堤防溃决洪灾风险管理系统是一个以GIS为核心技术，以数据库为基础，包含基础信息管理、堤防溃决洪水风险计算、堤防溃决洪水风险图、堤防溃决洪水风险查询、堤防溃决洪水灾害损失评估、区域防洪减灾对策等模块的，为防洪减灾辅助决策和洪灾风险管理服务的计算机系统。系统的逻辑结构。
GIS技术在以上各个模块中的应用主要体现在：
3.1基础信息管理
将系统中涉及到的各种水文信息、工程信息、自然地理信息以及历史信息以电子地图的形式分层管理起来，并实现图形导航、放大、缩小、漫游、标注、图层控制等功能。
将各种基础信息数据库中的记录与地图对象的空间数据库中的属性信息相互匹配，可以准确定位地图对象；基础信息数据库中的记录更新后，能够快速反映到地图对象上。实现了地图对象空间位置信息与数据库中的属性信息的对应。
3.2洪水风险计算
洪水风险计算模型采用无结构不规则网格的二维非恒定流水动力学模型，在设计网格时，利用地图工作空间添加、编辑网格，既可以考虑地形地物以及阻水建筑物的影响，又可以充分利用GIS的制图与图形检查纠错功能，提高工作效率。网格图略。
3.3洪水风险图制作
洪水风险图是了解区域内遭受洪水灾害的危险性大小的一种直观科学的地图。它是依据流速、淹没水深和淹没历时等参数，将滩地、分蓄洪区或受洪水影响范围划分为危险区、重灾区、轻灾区、安全区等区域。依据不同的用途，洪水风险图可以划分为基本风险图、专题风险图和综合风险图。基本风险图是将洪水基本要素（如淹没范围、水深、历时、流速等）在行政区划图上表示。专题风险图是依据不同的风险决策者制作的不同用途的风险图，如保险公司用的保险专用风险图；防洪决策者使用的专门风险图；军事部门针对重点保护对象的洪水风险图；防洪避难使用的风险图等。综合风险图是服务于防洪决策各项工作的一套风险图。一般是利用GIS技术制作，包含洪水基本要素、灾害损失信息、防洪工程信息等的一套风险图。
该子系统是为了将堤防溃决洪水风险计算中选取的10个方案的结果制作成一套风险图，主要包括基本行政区划图、溃堤位置、最大淹没范围图、最大淹没水深图、淹没历时图等。风险图的制作首先是利用自己开发的专用转换模型将数学模型中的网格文件转换成MapInfoProfessional可以接受的交换格式MIF和MID，然后再利用MapInfoProfessional软件，根据数学模型的计算结果（受淹范围、淹没水深、淹没历时、淹没流速等），采用制作专题图层的方法制作的。
3.4洪水风险信息查询
该系统包含三种方式查询堤防溃决洪水风险计算的结果。①通过输入经纬度查询关心点的基本信息和洪水风险信息；②通过选择县区，查询所选县区的基本信息和洪水淹没信息；③通过选择洪水计算模型中的网格号，查询所选网格的基本信息和洪水风险信息。
按经纬度查询时，系统首先从用户输入界面中获取经度值和纬度值，然后根据这两个数值在"网格"图层中判断该点属于哪个网格，判别方法是只要该点包含于网格的边界内就认为该点属于该网格，并建立动态图层闪烁显示该点的位置；最后，再根据"网格号"这一关联字段在"网格洪水风险计算结果信息"数据库中匹配，找到相关的基本信息和洪水风险信息。
按县区查询时，系统首先从用户输入界面中获取所要查询的县区名称，然后根据县区名称在"县区"图层中查询该县区的位置，并建立动态图层闪烁显示该县区。最后，再根据"县区名称"这一关联字段在"县区洪水风险计算结果信息"数据库中匹配，找到相关的基本信息和洪水风险信息。
按网格查询时，系统首先从用户输入界面中获取所要查询的网格编号，然后在"网格"图层中查询该网格位置，并建立动态图层闪烁显示该网格的位置；最后，再根据"网格号"这一关联字段在"网格洪水风险计算结果信息"数据库中匹配，找到相关的基本信息和洪水风险信息。
查询结果都有三种表现方式：①以表格形式直接显示查询区域或地点的基本信息和洪水风险信息；②在地图中央闪烁显示查询区域或地点；③以Excel表格形式直接输出查询结果。
3.5洪灾经济损失计算与查询
洪灾经济损失计算是根据沿黄区域的社会经济特征及社会经济调查资料的完备性对其财产进行分类，利用GIS工具，将二维非恒定流水动力学模型的不规则网格与电子地图配准，使不规则网格具有空间地理位置。根据行政区域与网格空间地理位置的关系，找到每一个网格所属的行政区域，并根据不同洪水溃堤计算方案下的网格的水力学特征数据（水深、流速、历时、洪水到达时间），生成不同计算方案下的行政区域内的淹没范围、淹没水深分布、淹没历时分布和流速分布等。根据每一方案下不同淹没区域，计算每个受淹网格的面积与实际面积的比例，将行政区域内的各类资产按此比例分割到每个网格上。调查受影响区域内典型区域以往的灾害损失情况，估算样本分类财产的损失率，或根据经验确定分类财产的洪灾损失率。根据每个网格的淹没水深和淹没历时，与洪灾损失率数据库的记录中的淹没水深范围和淹没历时范围进行比较，求算出各个网格的分类资产在淹没条件下的损失值及损失率，逐步向上叠加，求出各个区内某类财产的总直接经济损失及平均损失率，再通过所有受淹县区的分类财产的损失合计求取全部受淹区域内所有财产的总的直接经济损失，再按经验系数法估算间接损失，洪灾间接经济损失与直接经济损失之和即为洪灾的总损失。
根据作者的计算，黄河下游堤防溃决后的淹没范围。黄河下游堤防溃决后北岸造成的经济损失最大达391.2亿元，南岸堤防溃决后造成的经济损失最大约486.1亿元。各个方案洪灾影响范围、受淹人口和经济损失。 四、结语
洪水风险管理是个较新的概念，本文只是提出了粗略的看法，还需要在今后的研究中逐步深入。组件式GIS与专业应用系统结合，是应用型GIS未来发展的方向。GIS在洪灾风险管理系统各个环节中的应用必将越来越广泛。
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