1 系統概述
宇圖水利三維推演系統利用三維地理信息系統、遙感技術、海量數據管理技術、虛擬現實技術、網絡通訊技術和高性能計算機技術等現代高新信息技術,采用DEM地形數據與遙感影像,建立可輔助水利業務決策支持的三維推演仿真平臺。在三維電子沙盤平臺場景建設的基礎上,加入基礎地理信息和水利專題數據,形象表現地形、地貌與地面實況,直觀地展現水系分布、河流形態、防洪工程、抗旱工程分布等信息。并通過基于海量數據的系統開發與集成,實現水利基本監測信息、預警預報信息、防災減災信息和其他決策支持信息的綜合管理仿真,是服務于水利信息化的三維空間綜合支持平臺。
2 系統功能
系統可實現三維GIS可視化、場景仿真(雨情、河道水情、水庫水情、沿河村落、淹沒情景、山洪預警響應等)、洪水應急模擬演練、預案綜合管理、水利工程演示等功能。
(1)三維GIS可視化
三維場景漫游基于真實場景數據的三維模擬,提供靈活多樣的三維場景導航工具,使用戶在不進入真實場景就可以觀察流域河道沿岸、水利工程設施、水文監測站,瀏覽畫面流暢,并通過文字、圖片、語音等多種呈現方式查看水利工程設施和水文監測站的相關信息。
提供三維GIS的基本操作功能,全景顯示地圖全貌,并實現地圖放大、縮小、漫游、全圖、距離量算、面積量算、鷹眼導航等功能;并按照省、市、縣(市、區)等級別建立索引,實現快速地圖定位;實現遙感影像和各類信息數據的顯示控制。
(2)場景仿真
系統將雨情、河道水情、水庫水情、山洪預警響應、沿河村落及淹沒分析等信息在三維仿真環境下進行呈現,在生動逼真的環境中獲取監測信息、預警情況,以及洪水淹沒情況。
(3)洪水應急模擬演練
洪水應急模擬演練工作涉及地形、地貌、地質構造、水文地質條件、河流水系、水利工程等諸多因素,該系統通過三維可視化直觀地表示河道信息,并在三維場景中展示水文信息,集成多種模型,進行產匯流的模擬計算和演示,根據預報結果作洪水風險分析、淹沒分析和災情模擬評估,制定應急預案,對應急人員和物資,撤退路線等作出決策。
(4)預案綜合管理
系統對各級防汛、防洪預案和河道、水庫調度方案進行科學管理。可實現預案的動態展示和智能應用,自動為當前的洪澇災害設定條件,模擬相應風險及淹沒情況,根據預案自動展示應對措施及可能后果。同時,可根據當地防汛指揮部門提供的防汛指揮預案,結合洪水風險分析成果,在三維場景內標繪出防汛應急預案,為決策者提供直觀具體的輔助信息,方便應急救援決策。如當發生水庫潰壩時,可查看其淹沒的村莊、周邊搶險隊伍分布、防洪樓分布、安全轉移點、轉移路線等信息,在預案中集中展現,決策者可綜合以上信息,對救援搶險車調度、安全路線轉移工作等進行標繪指導。
(5)水利工程演示
針對不同水利工程,提供簡要的文字和語音介紹,伴隨介紹內容動態演示水工設施的組成部分、功能作用等,具體包括水庫蓄水/放水/泄洪、閘站啟閉、泵站啟閉、橡膠壩蓄水、水庫管理局/閘泵站管理局的地理位置、機構組織、業務職能等內容。
3 工程實例
吉林省防汛抗旱指揮調度三維推演系統建設項目。
建設吉林省小蒲柴河流域范圍內的防汛抗旱指揮調度三維推演系統,實現與防汛抗旱指揮調度業務系統的全面集成,共享數據資源,促進集約化管控,通過整合、完善、改建和新建的方式,實現各應用間的深度數據共享與集成,加大對各項指標的監控管理,形象地對小蒲柴河流域內各類信息的三維可視化展示,實現對防汛抗旱指揮調度的綜合模擬演練,豐富對群眾防災宣傳教育的方式,提高相關部門對災害處理的應變能力和群眾防洪意識,進一步提高相關部門應急搶險工作的質量和效率,推進防災精細化管理。
4 應用領域