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第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛

作品申报书

作品名称：暴雨洪涝灾害预报预警服务系统

学校全称：成都信息工程学院

申报者姓名

（集体名称）：刘晨雨

类别：

□自然科学类学术论文

□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文

■科技发明制作A类

□科技发明制作B类

报送方式：

■省级报送作品

□高校直送作品

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作品简介

洪涝灾害是当今世界上给人类带来损失最大的自然灾害之一。我国是洪涝灾害的

重灾区，20世纪90年代以来，由洪涝灾害带来的经济损失占全部自然灾害损失的62%，

相当于同期GDP的%。我国的灾害性洪水主要由暴雨形成，夏季暴雨灾害多为季节性暴

雨。甘肃省陇南地区是我国西北部暴雨灾害的一大重灾区，其降水具有面积小、强度

大的特点，每年均发生不同程度的暴雨洪涝灾害，造成巨大的经济损失。构建暴雨洪

涝灾害预报预警系统，为政府提供实时、直观的暴雨预报预警服务，在防灾减灾方面

具有重要意义。

系统以甘肃陇南地区为例，在C#平台上通过ArcGISEngine进行二次开发，以历

史气象资料和天气预报产品为基础，分布式水文模型SWAT为核心，对陇南地区的河道

径流量进行模拟，分析出现堰塞湖时的上游水位情况，并提供三小时暴雨等级预警服

务。系统从暴雨数据读取、SWAT水文模型径流模拟、洪水淹没模拟，到预报预警的二、

三维显示与输出，实现了数据、模型、模拟、二三维显示的一体化、智能化全功能服

务。

系统功能

基础数据模块

系统在二维或三维显示模式下加载基础数据（包括气象数据、土壤数据、

地形地貌数据、道路河网数据以及高分辨率遥感影像），可进行放大缩小、三

维旋转、飞行浏览、查询属性信息等操作。

气象数据模块

支持历史与预报气象信息的导入、查询、编辑和修改等功能。

径流模拟模块

根据导入的实测（预报）降水、气温信息，通过SWAT模型，系统可自动

或手动对每条河道进行径流量模拟，并以不同粗细、不同颜色线条展示径流量

大小，也可通过点击查询或图表形式给出各条河流的模拟径流量数值。

洪水模拟模块

出现堰塞湖时，用户选择某河段的堵塞位置以及堵塞日期，生成堵塞后的

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河道水深折线图，模拟河道水位上涨过程并预测溢出时间，对堵塞后的上游危

险区域进行预报。

暴雨预警模块

系统自动读取三小时降水预报数据，生成降水状况的柱状专题图和时间序

列折线图，根据雨量大小生成县级暴雨等级专题图，针对不同等级的暴雨灾害，

给出决策建议。

创新性

分布式水文模型SWAT是在空间信息技术发展基础上形成的基于物理过程的径

流模拟模型，具有较高的准确性和科学性，本系统将其脱离以往平台ArcGIS

（或ArcView），嵌入自行开发的系统软件，克服SWAT模型在ArcGIS平台下

分步骤繁琐运行的缺点，实现