GIS技術(shù)在洪水災(zāi)害中的應(yīng)用研究綜述

第一作者簡(jiǎn)介：楊健東（1997-），男，碩士研究生。研究方向?yàn)樗h(huán)境與水資源。

*通信作者：侯保燈（1988-），男，博士，高級(jí)工程師。研究方向?yàn)樗乃Y源。

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.16.046

摘" 要：地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種專用于處理地理和空間信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸成熟，GIS技術(shù)的空間分析等特點(diǎn)對(duì)于水資源的規(guī)劃與管理有著重要的研究意義，其中在洪水災(zāi)害中的應(yīng)用是近年來(lái)研究發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。通過(guò)GIS技術(shù)建立洪水模擬模型，進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)警，以此為防洪抗?jié)程岢龈涌茖W(xué)的決策建議，降低頻發(fā)的洪澇災(zāi)害事件所帶來(lái)的損失。該文針對(duì)其在洪水災(zāi)害中的預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)圖繪制、模型建立及避險(xiǎn)路線進(jìn)行評(píng)述，提出當(dāng)前存在的問(wèn)題，并對(duì)今后GIS在洪水災(zāi)害中的應(yīng)用進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；洪水災(zāi)害；洪水預(yù)報(bào)；抗洪防澇；GIS

中圖分類(lèi)號(hào)：TV213.2" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）16-0191-06

Abstract： Geographic Information System（GIS） is a computer system dedicated to processing geographic and spatial information. At present， with the gradual maturity of computer technology， the spatial analysis of GIS technology has important research significance for the planning and management of water resources， among which the application in flood disaster is a focus of research and development in recent years. The flood simulation model is established by GIS technology， and the prediction and early warning is carried out， so as to put forward more scientific decision-making suggestions for flood control and waterlogging， and reduce the losses caused by frequent flood disasters. This paper reviews its prediction， risk mapping， model establishment and risk aversion route in flood disaster， puts forward the existing problems， and looks forward to the application of GIS in flood disaster in the future.

Keywords： Geographic Information System; flood disaster; flood forecast; flood control and waterlogging control; GIS

洪水災(zāi)害是一種自然災(zāi)害，由極端降雨、河流泛濫等引發(fā)。隨著全球變暖，導(dǎo)致各地洪水頻發(fā)，我國(guó)西南方、沿海地區(qū)經(jīng)常發(fā)生洪澇災(zāi)害，給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)了不可挽回的損失。GIS具有的技術(shù)特點(diǎn)正好能夠滿足一些環(huán)境預(yù)測(cè)的要求，在環(huán)境領(lǐng)域里，GIS技術(shù)應(yīng)用得愈加廣泛。如美國(guó)田納西河流域管理局首先將地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于流域數(shù)據(jù)[1]。GIS技術(shù)在環(huán)境研究中的主要應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面[2]。

第一，空間分析與建模。GIS可以對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析[3-4]，如地形分析、景觀分析、土地利用變化分析等，以此更好地幫助研究人員去理解和模擬人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。

第二，自然資源管理。GIS可以用于自然資源管理[5]，如森林、水資源、土地利用等。通過(guò)整合各種數(shù)據(jù)，包括地形、氣候、土壤等，GIS可以提供決策支持和規(guī)劃工具，用于合理利用和保護(hù)自然資源。

第三，環(huán)境監(jiān)測(cè)與預(yù)警。GIS技術(shù)可以用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建[6]。通過(guò)獲取實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，隨后與地理信息位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可以監(jiān)測(cè)到實(shí)時(shí)的環(huán)境變化數(shù)據(jù)，如氣象數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)等，并進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)警。

第四，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。GIS可以用于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和決策支持[7-8]。通過(guò)整合地理信息數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，可以評(píng)估環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，如洪水、地震、土地退化等，并提供相關(guān)的應(yīng)對(duì)策略和措施。

第五，空氣質(zhì)量和水質(zhì)管理。GIS可以用于空氣質(zhì)量和水質(zhì)管理[9-10]。通過(guò)收集和分析大量的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將其與地理位置信息關(guān)聯(lián)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估空氣質(zhì)量和水質(zhì)，以此更好地制定符合該地區(qū)的環(huán)境保護(hù)策略。

由此可見(jiàn)，GIS技術(shù)在環(huán)境研究中有著極其重要的作用。其可以整合和分析大量的地理和環(huán)境數(shù)據(jù)，提供空間視角和決策支持，幫助人們更好地理解和管理環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

特別是20世紀(jì)80年代以后，隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，GIS技術(shù)與遙感技術(shù)相互融合，使其在防洪決策和洪水災(zāi)害評(píng)估中得到了更廣泛的應(yīng)用。其實(shí)早在20世紀(jì)70年代，GIS技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始使用地圖和空間數(shù)據(jù)來(lái)幫助洪水風(fēng)險(xiǎn)管理和水資源規(guī)劃。隨著20世紀(jì)末計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)的空間分析功能得到極大開(kāi)發(fā)，使其在洪水災(zāi)害中的作用更加顯著，人們開(kāi)始廣泛使用GIS技術(shù)評(píng)估洪水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，確定應(yīng)急響應(yīng)政策。21世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)崛起和開(kāi)放數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，GIS技術(shù)變得更加普及，也將其應(yīng)用到生活中的各方面，幫助人們解決了許多難題。

GIS技術(shù)在洪水災(zāi)害研究中具有重要的目的與意義。目的之一是提供全面的空間視角。通過(guò)整合地理和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括地形、氣象、河流等信息，GIS可以實(shí)現(xiàn)對(duì)洪水事件的準(zhǔn)確空間分析和建模。這有助于人們更好地理解洪水的發(fā)生規(guī)律、傳播路徑、影響范圍，為洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。另一個(gè)目的是為洪水災(zāi)害的預(yù)防和災(zāi)后應(yīng)對(duì)提供決策支持。GIS技術(shù)能夠整合不同來(lái)源的地理數(shù)據(jù)，如降雨、河流水位、土地利用等，生成洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警系統(tǒng)、災(zāi)害應(yīng)對(duì)策略。這為決策者提供了科學(xué)依據(jù)，能夠優(yōu)化資源配置，提高災(zāi)害應(yīng)對(duì)的效率和準(zhǔn)確性。同時(shí)GIS技術(shù)能夠提供精細(xì)化的洪水管理和資源優(yōu)化，通過(guò)對(duì)洪水的傳播路徑、影響范圍、受災(zāi)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化管理和評(píng)估，有助于減輕災(zāi)害帶來(lái)的損失。此外，GIS的應(yīng)用還有助于促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，通過(guò)更好地理解洪水災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律和趨勢(shì)，以及有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警機(jī)制，可以采取相應(yīng)的措施和政策，提高社會(huì)的抗災(zāi)能力，減少災(zāi)害對(duì)環(huán)境的破壞。

綜上所述，GIS在洪水災(zāi)害中的應(yīng)用旨在提供全面的空間視角、決策支持、資源優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)洪水風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估和減輕災(zāi)害帶來(lái)的損失。其對(duì)于保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展有著重要的作用。

1" GIS技術(shù)在洪水災(zāi)害中的主要應(yīng)用

1.1" 天氣、降雨預(yù)測(cè)

GIS技術(shù)的特點(diǎn)（表1）確定了可以將其用于天氣預(yù)報(bào)預(yù)警當(dāng)中，GIS可將地理信息數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)的編程技術(shù)相結(jié)合開(kāi)發(fā)出一個(gè)對(duì)災(zāi)害性天氣進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警的裝置。

表1" GIS應(yīng)用的基本特征[11]

GIS技術(shù)不僅可以用來(lái)預(yù)測(cè)極端的天氣，還可以用來(lái)計(jì)算給定地區(qū)的降雨量。傳統(tǒng)的區(qū)域降水計(jì)算方法主要分為三角形計(jì)算法、逐級(jí)定框計(jì)算法、多邊形計(jì)算法等[12]。與傳統(tǒng)算法相比，GIS技術(shù)具有計(jì)算效率高、計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確、計(jì)算過(guò)程中不會(huì)受人為因素的影響及不受地理信息數(shù)據(jù)量的限制等優(yōu)點(diǎn)，選擇GIS技術(shù)進(jìn)行天氣、降雨預(yù)測(cè)，能夠更好地幫助相關(guān)部門(mén)發(fā)出預(yù)警，提醒居民做好相應(yīng)的措施，極大降低了由于極端天氣造成的洪災(zāi)影響。

1.2" 建立洪水預(yù)報(bào)模型

運(yùn)用GIS技術(shù)建立起來(lái)的模型具有較為良好的管理功能及存儲(chǔ)功能的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)區(qū)域情況的科學(xué)分析，為后續(xù)洪澇預(yù)測(cè)工作的開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。依托于GIS技術(shù)建立的決策支持系統(tǒng)，能夠?qū)ψ匀粸?zāi)害的真實(shí)特征進(jìn)行仿真反饋，這樣可以更好地開(kāi)展防洪工作。

現(xiàn)代的洪水預(yù)報(bào)模型需要的數(shù)據(jù)大多數(shù)屬于地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，主要包含河道的寬度、長(zhǎng)度、坡度，河流流域的重心、坡度、土壤情況[13]，以及該區(qū)域的降雨與蒸發(fā)數(shù)據(jù)。尤其是降雨數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度對(duì)于模型的模擬效果會(huì)有巨大的影響。洪水預(yù)報(bào)模型的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。只有合理地運(yùn)用GIS技術(shù)，才能將區(qū)域細(xì)化出特定的單元，依照單元的實(shí)際情況，判斷出降雨量等準(zhǔn)確信息，進(jìn)而建立出更為精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)模型。

1.3" 洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的繪制

洪水風(fēng)險(xiǎn)圖能夠提供洪水風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)急響應(yīng)的重要信息，有助于保護(hù)人們的生命和財(cái)產(chǎn)。因此，繪制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖是一項(xiàng)重要的工作，其為洪水風(fēng)險(xiǎn)管理、城市規(guī)劃、公眾安全提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和指導(dǎo)，有助于降低洪水災(zāi)害帶來(lái)的影響。

1.3.1" 數(shù)據(jù)的收集、整理

洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的繪制需要足夠多且精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，以此來(lái)提高預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)性，奠定防洪工作基礎(chǔ)。需要收集該地區(qū)的歷史洪水調(diào)查資料、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、防洪工程信息、人口信息、河流水系、歷史洪水淹沒(méi)資料和主要道路等數(shù)據(jù)，再將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理整理后入庫(kù)[14]。為了更加快速地運(yùn)用GIS提取相關(guān)數(shù)據(jù)，需要構(gòu)建一個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中能夠得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化。如圖2所示。

1.3.2" 設(shè)計(jì)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖動(dòng)態(tài)分析模型

目前，國(guó)家防汛抗旱總指揮部?jī)H制定了靜態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的繪制規(guī)范，但鑒于其時(shí)效性不強(qiáng)，因此在各地實(shí)際操作中有很大的局限性。因此，為了更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的情況，蔣力等[15]開(kāi)發(fā)了一套動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖模型，以此更好地輔助防洪決策。

該模型主要結(jié)構(gòu)為3層。第一層為表現(xiàn)層，通過(guò)瀏覽器給用戶提供信息結(jié)果展示；第二層為業(yè)務(wù)層，主要使用JS語(yǔ)言，來(lái)體現(xiàn)模型的具體功能；第三層為數(shù)據(jù)層，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理和處理的基礎(chǔ)。該模型基礎(chǔ)算法為二分法試算[16]，方程為

Z=Z2+（1+ξ）■（V■■-V■■）+■？駐S，" （1）

式中：Q為試算流量；V1、V2為上下游斷面平均流速；S為斷面距離；ξ為局部阻力系數(shù)；a為流速系數(shù)；■為平均流量模數(shù)。

該動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)分析流程如圖3所示。

洪水風(fēng)險(xiǎn)圖可以直觀地標(biāo)示出洪水的淹沒(méi)范圍、到達(dá)時(shí)間及其他信息，為防洪應(yīng)急方案各種轉(zhuǎn)移路線提供一定的參考。

1.4" 洪水應(yīng)急響應(yīng)

1.4.1" 洪水應(yīng)急響應(yīng)原則

預(yù)警優(yōu)先原則。提前發(fā)出準(zhǔn)確、及時(shí)的洪水預(yù)警信息，以便人們能夠及時(shí)采取行動(dòng)，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

生命安全至上原則。確保人員的生命安全是洪水災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)的首要任務(wù)，采取緊急疏散和救援措施，確保人員的生命安全。

綜合協(xié)調(diào)原則。各部門(mén)、機(jī)構(gòu)、群體應(yīng)密切合作、協(xié)調(diào)一致，形成統(tǒng)一的應(yīng)急響應(yīng)體系，共同應(yīng)對(duì)洪水災(zāi)害，提高響應(yīng)效能。

靈活適應(yīng)原則。根據(jù)洪水災(zāi)害的發(fā)展變化，靈活調(diào)整應(yīng)急響應(yīng)措施和資源配置，以最大限度地減輕災(zāi)害損失。

信息共享原則。加強(qiáng)信息共享和溝通，及時(shí)傳遞洪水災(zāi)害的情況和應(yīng)對(duì)措施，提高公眾的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知和參與度。

1.4.2" 洪水應(yīng)急響應(yīng)流程

監(jiān)測(cè)與預(yù)警。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)降雨量、河流水位、堤壩情況等洪水相關(guān)指標(biāo)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。

應(yīng)急響應(yīng)啟動(dòng)[17]。根據(jù)預(yù)警信息，啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，發(fā)布災(zāi)害通知、預(yù)警和疏散指示。

緊急疏散與救援。迅速組織人員疏散和救援行動(dòng)，確保人員的生命安全，派遣救援隊(duì)伍進(jìn)行救援和搶險(xiǎn)[18]。

溝通與協(xié)調(diào)。加強(qiáng)與相關(guān)部門(mén)、機(jī)構(gòu)、社區(qū)的溝通與協(xié)調(diào)，共同應(yīng)對(duì)洪水災(zāi)害，確保資源的合理調(diào)配和協(xié)同行動(dòng)。

物資保障與設(shè)施維護(hù)。需要立即組織和調(diào)配救援物資，保證救援行動(dòng)的順利進(jìn)行，并維護(hù)重要基礎(chǔ)設(shè)施，確保其能夠正常運(yùn)行。

信息發(fā)布與公眾教育。及時(shí)發(fā)布災(zāi)害信息、應(yīng)對(duì)措施和安全提示，加強(qiáng)公眾的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知和安全意識(shí)，指導(dǎo)公眾采取適當(dāng)?shù)淖晕冶Ｗo(hù)措施。

恢復(fù)與重建。災(zāi)后恢復(fù)和重建工作，包括清理災(zāi)害殘留物、修復(fù)受損設(shè)施、恢復(fù)生產(chǎn)生活秩序等。

1.4.3" 避險(xiǎn)的主要內(nèi)容及方法

首先依照洪水風(fēng)險(xiǎn)圖來(lái)劃分風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，規(guī)劃安置場(chǎng)所，確保安置場(chǎng)所。安置場(chǎng)所是保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的重要地方，遵循如下基本原則：①轉(zhuǎn)移過(guò)程中需讓全體災(zāi)民明確轉(zhuǎn)移路線，以選擇最優(yōu)路徑。②安置區(qū)可保障人員基本生活。③首選公共建筑物、安置房等，其次預(yù)設(shè)露天公共場(chǎng)所。④安置區(qū)高于最高洪水位1.0 m以上。⑤在建筑物內(nèi)的安置區(qū)人均面積不應(yīng)小于3 m2，露天區(qū)的安置區(qū)人均面積不應(yīng)小于8 m2。⑥在確定好安置區(qū)后，根據(jù)動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖所劃分出來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，及時(shí)確定好需要轉(zhuǎn)移的地區(qū)人員、物資，轉(zhuǎn)移方式主要為就地、異地安置和分批轉(zhuǎn)移3種。

轉(zhuǎn)移順序主要參照以下3個(gè)區(qū)間劃分：洪水淹沒(méi)預(yù)計(jì)時(shí)間小于12 h的區(qū)域受災(zāi)居民進(jìn)行第一批轉(zhuǎn)移；淹沒(méi)預(yù)計(jì)時(shí)間為12～24 h的區(qū)域受災(zāi)居民進(jìn)行第二批轉(zhuǎn)移；大于24 h的區(qū)域受災(zāi)居民在第三批進(jìn)行轉(zhuǎn)移。利用GIS，將居民地圖層與避洪區(qū)域空間疊加，計(jì)算單元內(nèi)轉(zhuǎn)移的人數(shù)及總?cè)藬?shù)，將安置區(qū)數(shù)據(jù)及水深、流速等要素進(jìn)行疊加分析，以此確定更加完善的轉(zhuǎn)移安置方式及人口數(shù)量[19]。

1.4.4" 轉(zhuǎn)移路線的確定

當(dāng)發(fā)生洪澇災(zāi)害時(shí)，洪水淹沒(méi)會(huì)給該地區(qū)的居民造成巨大的危害，因此及時(shí)確定避洪轉(zhuǎn)移路線，能夠有效地保障人們的生命安全。想要制定有效的避洪轉(zhuǎn)移路線則需要綜合考慮地理?xiàng)l件、洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、人口分布等因素。地理?xiàng)l件包括地形地貌、水系分布等，這些因素對(duì)洪水的擴(kuò)散和路徑產(chǎn)生重要影響。同時(shí)，通過(guò)對(duì)歷史洪水事件和洪水模擬的分析，可以評(píng)估洪水風(fēng)險(xiǎn)，確定潛在的洪水影響范圍和程度。其次，避洪轉(zhuǎn)移路線的確定還需要考慮人口密度和居民分布。此外，避洪轉(zhuǎn)移路線的確定還需要考慮交通狀況和應(yīng)急資源。最后，避洪轉(zhuǎn)移路線的確定需要與相關(guān)機(jī)構(gòu)、應(yīng)急管理部門(mén)、社區(qū)居民進(jìn)行廣泛的溝通和宣傳。

因此，可將GIS技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)編程，依據(jù)已有的風(fēng)險(xiǎn)圖，制定好最優(yōu)的避險(xiǎn)路線，才能更好地降低洪水災(zāi)害帶來(lái)的危害。

2" 發(fā)展趨勢(shì)與展望

2.1" 現(xiàn)階段的不足

目前，GIS技術(shù)已經(jīng)廣泛用于水資源方向，其技術(shù)逐漸趨向成熟，結(jié)合當(dāng)前的計(jì)算機(jī)編程已經(jīng)能夠解決大多數(shù)該領(lǐng)域的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外也有不少將GIS技術(shù)運(yùn)用到其他領(lǐng)域的例子。在防洪抗?jié)撤矫妫珿IS技術(shù)能夠充分發(fā)揮其特點(diǎn)，幫助政府或抗洪指揮機(jī)構(gòu)建立一套更加完善科學(xué)的預(yù)案。在洪水災(zāi)害中，雖然GIS技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，但仍存在一些問(wèn)題需要解決，具體如下。

一是數(shù)據(jù)質(zhì)量欠佳。洪水災(zāi)害研究中需要使用大量的地理和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括地形、降雨、河流水位等。然而，這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量和一致性可能存在問(wèn)題，如數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、時(shí)空分辨率的不匹配等，這會(huì)對(duì)分析結(jié)果的可信度產(chǎn)生影響。

二是數(shù)據(jù)的共享性不足。洪水災(zāi)害研究需要整合來(lái)自不同來(lái)源的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)集成和共享仍然存在困難。不同機(jī)構(gòu)和部門(mén)之間的數(shù)據(jù)格式、標(biāo)準(zhǔn)、共享機(jī)制的不一致性，限制了數(shù)據(jù)的有效利用和整合，影響了研究的深入展開(kāi)。

三是空間分析精度不夠[20]。洪水災(zāi)害的空間分析對(duì)精度要求較高，需要準(zhǔn)確的地理數(shù)據(jù)和模型。然而，當(dāng)前的空間分析方法在某些情況下仍存在局限性，如對(duì)細(xì)節(jié)信息的捕捉能力較弱、模型參數(shù)的不確定性等，可能導(dǎo)致分析結(jié)果的偏差。

四是缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警能力。盡管GIS技術(shù)在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警方面具有潛力，但目前的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取和處理仍然存在挑戰(zhàn)。建立穩(wěn)定、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)并將其與GIS系統(tǒng)集成，仍然需要克服技術(shù)和資源的限制。

五是決策支持系統(tǒng)不夠完善。GIS技術(shù)在洪水災(zāi)害應(yīng)用中的管理決策系統(tǒng)仍需要進(jìn)一步完善。系統(tǒng)的建立需要綜合考慮不同利益相關(guān)者的需求、數(shù)據(jù)的可靠性、決策算法的優(yōu)化，以提供更有效的決策支持。

同時(shí)，GIS技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)還比較分散，尚未得到統(tǒng)一，不同的數(shù)據(jù)模式需要的平臺(tái)也不一樣，這無(wú)疑阻礙了GIS技術(shù)在整個(gè)領(lǐng)域的有效溝通。

2.2" 未來(lái)展望

GIS技術(shù)在洪水災(zāi)害中有著極大的發(fā)展前景與方向，主要內(nèi)容如下。

一是高分辨率數(shù)據(jù)應(yīng)用。隨著遙感和傳感器技術(shù)的進(jìn)步，獲取高分辨率的地理數(shù)據(jù)將成為可能[21]。這將有助于更準(zhǔn)確地捕捉洪水災(zāi)害的空間特征和變化，并提高洪水模型的精度和可信度。

二是集成多源數(shù)據(jù)[22]。未來(lái)GIS技術(shù)能夠整合更多的數(shù)據(jù)，包括地理、氣象、遙感等多領(lǐng)域數(shù)據(jù)。這將為洪水災(zāi)害的綜合分析和預(yù)測(cè)提供更全面的數(shù)據(jù)支持[23]，進(jìn)一步提高洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)對(duì)決策的準(zhǔn)確性。

三是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警[24]。隨著互聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)將變得更加普遍和可行。將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與GIS技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水的發(fā)生和發(fā)展，提供及時(shí)的預(yù)警信息，使公眾和決策者能夠迅速地作出應(yīng)對(duì)措施。

四是高性能計(jì)算和模擬。隨著計(jì)算能力的提高，GIS技術(shù)在洪水模擬和預(yù)測(cè)方面的應(yīng)用將得到增強(qiáng)[25]。借助高性能計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)[26]，可以更精確地模擬洪水的傳播路徑和影響范圍，為災(zāi)害管理和決策提供更可靠的科學(xué)依據(jù)。

五是智能化決策支持。未來(lái)GIS技術(shù)將變得智能化，能夠提出更加精確有效的決策建議[27]。通過(guò)引入人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，可以自動(dòng)化地分析和解釋洪水災(zāi)害數(shù)據(jù)[28]，提供個(gè)性化的決策建議和應(yīng)對(duì)策略，提高災(zāi)害管理和響應(yīng)的效率和準(zhǔn)確性。

綜上所述，未來(lái)GIS技術(shù)在洪水災(zāi)害研究中有著廣闊的前景。通過(guò)高分辨率數(shù)據(jù)、多源數(shù)據(jù)整合、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、高性能計(jì)算和智能化決策支持，GIS將發(fā)揮更重要的作用，為洪水災(zāi)害的研究、預(yù)測(cè)、管理提供更強(qiáng)大的工具和方法，有助于減輕災(zāi)害損失，保護(hù)人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)安全。

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