黄河基础地理信息平台建设与应用

为了避免"数字黄河"工程基础设施建设中,地理信息数据的重复采集和地理信息功能的重复开发,建设了黄河基础地理信息平台。该平台的建设内容包括地理信息标准、基础地理数据存储与管理平台、基础地理数据库和基础地理信息系统4部分。平台采用数据层、中间层和应用层三层结构搭建,集一体化数据编辑、多源数据集成、COM组件、Web-GIS、三维GIS、中间件等技术于一体,实现对黄河基础地理信息的存储管理、发布显示、三维仿真等操作。黄河基础地理信息平台在治黄中的应用主要体现在三方面:提供了全面、可靠、标准的黄河基础地理信息数据;提供了基于网络的地理信息浏览、显示、查询、分析等功能;提供了标准的地理信息服务中间件等。     

三维防汛决策支持平台研究

三维防汛决策支持平台是基于地理信息系统、遥感、网络、数据库、虚拟现实等现代高新技术,利用地形数据与遥感影像,再现七大流域与省级区域三维地形、地貌场景,并在三维场景上展现防洪工程体系与基础地理信息,现阶段主要建设内容包括：①利用1：25万比例尺的地形数据与30m分辨率的遥感数据,建设了1：25万比例尺的全国范围三维电子沙盘场景,展示全国三维地形地貌与地面实况、行政区划与省会城市、国家级交通路网、流域分布与重点防洪工程;     

淮阴竹络坝灌区三维虚拟地理场景构建关键技术研究

针对灌区三维虚拟场景构建的多源异构数据,提出了支持灌区水工建筑物三维模型(BIM)与三维虚拟地理场景模型(3D GIS)构建数据采集总体技术路线与技术方法;从宏观尺度灌区地理场景与微观尺度水利设施内部场景可视化2个方面研究了三维虚拟地理场景构建方法;对涉及的基于Cesium的地理场景高效渲染、三维地形模型与水利工程模型无缝融合、水系线性要素空间建模、闸口等点状物建模、水文要素的动态渲染、多尺度模型加载关键技术问题提出了解决方案.根据淮阴竹络坝灌区的特点,采用了"GIS+BIM"融合模式构建了灌区三维虚拟地理场景,为数字灌区建设奠定了基础.     

基于GIS和3D技术的西江航道信息系统

本系统以西江航道的长洲段为研究对象,以基础地形图和各类航道相关的数据要素为平台,以航道相关地理信息的空间数据和属性数据为核心,利用计算机技术、地理信息系统(GIS)技术、数据库技术、三维虚拟仿真技术,建立起一个能快速提供真实准确的地理信息、便于查询统计及决策分析的信息系统;同时能对CAD数据、GIS数据、遥感影像等数据进行快速的读入,将制作的专题图导出。为航道的数据查询、三维模拟显示、专题分析与制作提供强大的解决方案。     

虚拟现实技术在水情水调中的应用

通过对水情水调系统中工况监视模块的任务分析，提出在该部分采用虚拟现实技术，构建相应的三维仿真系统。根据数字高程模型（DEM）、计算机辅助设计（CAD）图、实景照片等数据建立三维模型，基于开源项目开发场景编辑软件和实时运行系统，实时运行系统使用OpenSceneGraph来管理场景和实时渲染，重点解决大地形建模和水流流态的模拟技术，达到了较好的应用效果。     

南水北调中线工程三维展示系统建设初探

利用三维GIS技术,建立了南水北调中线工程沿线的三维场景,并在三维场景中真实的展现了沿线的地形、地貌、河流、水系、水利工程等。在三维展示系统中,可进行地理信息、工程信息的查询。在三维场景的基础上,与水动力学计算模型连接,将计算模型结果展示在三维场景中,同时把计算过程中的闸门调度情况和水位流量变化情况进行了动态跟踪式的展示。为南水北调中线工程的管理和研究提供了三维平台。     

数字孪生基础数据高程基准统一技术研究

为满足孪生流域等数字孪生建设对基础地理信息数据的强烈需求，确保工程建设高程基准的统一，基于GNSS观测技术和重力场模型，开展了数字孪生基础数据高程基准统一研究。构建了顾及地形特征的高精度区域似大地水准面模型，形成了数字孪生基础数据高程基准统一模型库，并利用模型精度和检测精度两种评价方法对高程模型和多场景采集的多源基础数据的高程改正成果开展精度评价。结果表明：(1)似大地水准面模型的内符合精度为±2.6 cm,外符合精度为±3.1 cm,优于EGM2008模型结合二次曲面拟合法等其他拟合算法，成果精度满足规范要求；(2)多源基础数据的高程改正成果中误差在±10 cm以内，满足数字孪生建设对基础数据的精度要求。该模型方法构建简单且精度高，具有广阔的应用前景，不仅可应用于数字孪生建设等领域，也可为大范围的工程测量、陆海高程基准统一等提供技术支撑。     

智慧澜沧江地理信息系统建设及应用

随着智慧澜沧江顶层设计的实施,传统的测绘数据已不能满足需求,为满足智慧澜沧江系统对基础地理信息数据的需求,简要介绍了智慧澜沧江的顶层设计架构,针对地理信息系统特点,提出了根据澜沧江流域不同区段地形特点采用不同形式测绘手段获取基础地理信息数据的思路,并结合多种新型测绘装备和技术的特点,实现了快速获取数字正射影像、数字高程模型、三维实景模型、激光点云等基础地理信息数据。研究成果可为其他流域智慧水利建设提供参考。     

河南省三维电子沙盘系统在防汛抗旱中的应用研究

随着现代信息技术的迅速发展,水利信息化带动现代化进程,数字水利技术提到了水利发展的重要议程。河南省防汛三维电子沙盘系统充分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,采用高精度DEM地形数据、遥感影像和基础地理矢量数据,建立河南省三维空间场景;并在三维场景中,直观地展现河南全省地形、地貌、水系分布、河流形态、防洪工程等防洪信息。同时,还与已有的水雨情库、防洪工程库连接,可以实时展示和查询水雨情信息和防洪工程信息,为河南省防汛管理及会商决策提供更为直观、准确的信息服务和技术支持。     

三维电子沙盘建设在防汛抗旱中的应用

防汛抗旱三维电子沙盘建设就是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,采用不同比例尺的DEM地形数据与不同分辨率的遥感影像,建立全国范围不同比例尺的三维电子沙盘平台,形象表现地形、地貌与地面实况。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防洪抗旱专题信息矢量数据,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,实现防汛抗旱基本业务信息、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,为防汛抗旱管理与减灾决策提供更为直观的、准确的信息服务。为水利信息化建设提供三维空间支持平台。目前已经建设完成的全国七大流域三维电子沙盘在防汛指挥实际行动中得到了成功的应用,特别是在四川汶川“5．12”大地震灾害后的抗震救灾工作中,三维电子沙盘为抗震救灾指挥部门提供了大量关键信息,有效支持了抗震救灾决策过程,体现了其显著的实用价值及推广前景。     

江苏扬州市洪涝灾害风险评价与区划分析

利用江苏扬州市基础地理信息数据、2017—2020年社会经济数据及2001—2020年的逐日降水气象资料,运用层次分析法、加权综合评价法等方法,结合ArcGIS（地理信息系统软件）技术从孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承载体易损性、防灾抗灾能力4个方面选取指标,评价扬州市暴雨洪涝灾害风险水平并划分风险区域等级。评估结果显示：高风险区主要分布在扬州市北部,如降雨量丰沛的宝应县。低风险区主要分布在东南部。研究结果为扬州市暴雨洪涝灾害防御和风险管理提供了参考和借鉴。     

黄河基础地理信息系列标准编制

为促进"数字黄河"工程标准化建设,规范黄河基础地理数据库建设和应用系统开发,推动基础地理信息应用服务和数据共享,从分类、存储、表达3个方面编制了黄河基础地理信息系列标准.内容主要有:黄河基础地理要素分类与代码、黄河基础地理要素分层与数据库表结构、黄河水利专题要素地图图式等.     

三维GIS移民信息查询系统开发与应用

为了提高移民工作效率,利用二维GIS强大的空间数据处理能力及三维GIS强大的空间表现能力,建立了三维GIS移民信息查询系统。该系统采用高精度航空影像、地形数据和矢量数据,建立三维空间场景,结合乌东德水库移民实物指标解译、调查数据库,实现了基于Web的三维场景中移民信息的查询、分析模拟等功能。为实现移民指标可核查、移民实施工作效果可评价的目标提供支持。     

基于三维GIS的山洪灾害汇流模拟分析系统

为实时、快速、全面地获取山洪发展趋势及其时空变化信息,利用三维GIS技术和网络计算技术,无缝集成气象数据、地理信息数据、气象三维模型等,以三维仿真模拟探讨了由强降水引发的河北省山洪灾害汇流模拟及淹没分析技术,建立了河北省山洪灾害汇流模拟分析系统。该系统可为山洪灾害风险的科学预警提供技术依据和决策支持。     

古运河扬州段数字孪生数据底板建设关键技术研究

从多源数据集成融合、三维模型轻量化处理、三维精细化模型的数字场景搭建等关键技术，探讨数据底板建设的思路和目标。基于Cesium框架及WebGL技术研发了古运河扬州段数据底板应用平台，实现了水陆一体三维实景数字场景构建、可视化展示查询及相关数据分析服务。     

抓住机遇大兴水利 加快建设水利强省

1.大力推进水利灾后重建,迅速恢复灾区水利基础保障能力 ＂5.12＂汶川特大地震不仅使四川省大量水利设施严重受损,还带来堰塞湖等次生灾害的严重威胁。在水利部的直接指导帮助下,在全国水利系统特别是对口援建省（市）水利部门的大力援助下,     

建设“数字黄河”工程

“数字黄河”工程是借助全数字摄影测量，遥测，遥感（RS）、地理信息系统（GIS），全球定位系统（GPS）等现代化手段及传统手段采集基础数据，通过微波，超短波，光缆，卫星等快捷传输方式，对黄河流域及其相关地区的自然，经济，社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境。在这一平台和环境中，以功能强大的系统软件与数学模型对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟，分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。建设“数字黄河”工程，是实现黄河治理开发和管理现代化的关键途径，包括数据采集，数据传输，数据存储及处理，数学模拟和决策支持5个环节，以及防汛减灾，水量调度，水质监控，水土流失治理与监测，水利工程运行与管理，电子政务，黄河网等7方面的内容。“数字黄河”工程的基础平台包括通信网络，计算机网络和基础数据库。要保证“数字黄河”工程的顺利实施，必须统一组织，做好规划，确保投入，应用牵引。     

凝心聚力 共创奇迹——汶川地震四川水利灾后恢复重建的回顾与启示

2008年＂5.12＂汶川特大地震已经过去三年了。三年来,按照党中央、国务院关于汶川特大地震灾后重建的战略部署和水利部关于水利灾后重建的规划安排,灾区水利人众志成城、顽强拼搏,在夺取水利抗震救灾斗争重大阶段性胜利的同时,迅速展开了规模宏大的水利设施恢复重建工作。四川、甘肃、陕西3个重灾省份,在防洪减灾、供水保障、农村水利基础设施建设等方面恢复并超过了震前水平,使灾区水利实现了新跨越。本期刊出四川、甘肃、陕西3省水利厅领导的专题文章,以此展现水利灾后重建工作取得的巨大成效,以及灾后重建创新实践中的治水新理念、新经验和新启示。     

车载移动基础地理信息采集与三维建模系统

车载移动基础地理信息采集与三维建模系统将激光扫描仪、GPS、INS、车轮编码器和CCD相机等传感器通过控制系统相集成,形成完整高效的移动测量系统,能同时采集三维空间坐标数据和纹理信息,适合高精度大比例尺地面基础地理信息数据的采集。讨论了该车载系统的架构,详细介绍了传感器、定位装置和控制系统的原理以及数据处理流程。在水利工程堤防安全检测中的应用表明,该系统具有自动化、精细化的优点。其GPS定位误差为厘米级,三维激光扫描能达到毫米级分辨率,可实现堤防的全数字化三维建模。     

三维激光扫描技术在大坝监测中的应用

利用三维激光扫描测量技术的快速高精度高密度获取测量对象的三维点云数据特点,分析探索其运用于大坝变形监测的方法。该方法改变了传统以变形点代替整个大坝外部变形的分析方式,更能快速时时获取真实反应大坝变形的数字地面模型数据。体现出其在大坝监测中的明显优势。