台风灾害危险性评估系统设计对GIS技术的应用

汤振鹏 刘孙俊

【摘要】 针对于台风灾害的预防中，强化设计台风灾害危险性评估系统，不仅可以有效针对台风灾害危险性因素进行分析，还可以制定出有效的预防措施，避免台风灾害的发生。对于实际中，在台风灾害危险性评估系统设计之中，应用GIS技术，就可以提取当地的地形高度、坡度、坡向等参数，有效运用GIS技术预测模拟显示台风灾害场景，评估台风灾害危险性，可发挥重要应用价值。以下本篇基于江门市台风预防工作，浅析在台风灾害危险性评估系统设计中对GIS技术的应用。

【关键字】 GIS技术 灾害危险性评估系统 台风灾害危险性评估系统 系统设计

引言

对于台风灾害危险性评估系统设计中，应用GIS技术，并有效结合GIS预测模型及数据进行综合分析，不仅能够提升系统应用性能，也可以提升台风灾害危险性评估结果的准确性，使系统设计工作更加完善，有助于提升其应用价值。以下对此做具体分析。

一、台风灾害危险性评估系统设计需求

对于江门市进行台风灾害预测，不仅可以确保其避免台风灾害危害，也可以对不可预防灾害做出危险性评估，从而制定补救措施，降低台风对社会安全的影响。针对江门市6个基本站近30年日极大风速资料、99个自动气象站近几年日极大风速资料、和欧洲中心高空间分辨率（0.75°*0.75°经纬度）、多高度层次（地面、10m、30m、60m和100m高度）再分析风场资料，结合江门市高分辨率地理信息资料，开展相关台风灾害危险性研究。设计台风灾害危险性评估系统，能利用密集的自动气象站、风廓线仪等新型资料、高分辨率的数值模式资料，结合高分辨率GIS，开展微地形、微气候下风最大风速和重现期的确定，不仅是发展趋势，也是必须的工作。

二、基于GIS技术的台风灾害危险性评估系统的总体设计

2.1 系统数据流程设计

在基于GIS技术的台风灾害危险性评估系统中，采用GIS处理技术，提取地形的高度、坡度、坡向等参数，以地面风场观测资料为主，结合欧洲中心再分析风场资料，利用相关分析、回归分析等现代统计分析方法，分沿海、平原、丘陵三个区域，建立高分辨率风力高度转换计算模型。利用计算机技术、GIS技术，开发江门市风力分布可视化系统。

2.2 设计系统功能模块

在台风灾害危险性评估系统设计中，应用GIS技术，其系统的功能模块中，应该以满足有效评估灾害危险性为需求，以提高台风灾害危险性评估系统应用性能[1]。首先，应用GIS技术，设计系统的气象观测数据查询模块，该模块主要是对江门地区现有自动站、区域站等观测站点的风向风速进行查询、统计、展示，模块中的数据查询条件包括站号、站名、行政区划等；在连续时间段内气象观测站点数据列表、曲线、柱状等图表展现形式；也能够以地图可视化的方式，展示江门所有站点风向、风速的观测数据[2]。其次，对于该系统设计中，还包括电力线路数据查询展示模块，主要对江门地区现有电力线路，根据实际杆塔经纬度在GIS地图上进行展现，模拟江门地区电力线路实际分布状态。再者，对于电力标塔风场数据查询模块，根据计算参数和方法，结合导入的线路数据（经纬度、高度、年限），显示线路及风力图；还可显示电力线路中各标塔10m、15m、30m、50m、70m、100m高度的极大风速数据，并可同时在单个标塔的可视化展示方面采用3D虚拟场景进行数据展示，增强系统展示效果。同时，在系统设计中，还包括用户管理模块、基础数据管理模块，主要维护、更新、查询系统信息，动态配置系统内电力线路信息、铁塔经纬度以及江门行政区划信息等信息，却把系统在实际应用中的数据可维护性。

三、系统的硬件设计

在台风灾害危险性评估系统设计中，将会基于GIS基础上，本系统架构采用J2EE三层开发体系架构，使用Spring+ Spring的技术框架，不仅可以有效的提升该系统的数据维护性，还能够提升系统进行灾害危险性评估工作的安全性。并且，对于系统硬件设计之中，还将会应用Microsoft公司SQL Server软件，以此作为数据的统计服务平台，并为其配置高性能PC Windows操作系统，同时可以结合利用Visual Studio.Net语言、C#语言、ASP.NET语言以及JavaScript等计算机技术，优化完成对台风灾害危险性评估系统的开发工作【3-6】。对于对于整个台风灾害危险性评估系统的应用者，可以采取基于B/S接入方式的门户方案，可以为不同的系统用户提供统一的系统访问接口。具体如下图1中所示。

四、系统软件设计实现

在对台风灾害危险性评估系统设计中，在其软件系统的设计过程中，可以应用GIS技术，有效提升台风灾害危险性评估系统的使用性能[7]。

4.1界定工作流程方向

在基于GIS技术的台风灾害危险性评估系统设计中，需要界定出该系统在进行台风灾害评估方面的工作流程，制定出科学严密的灾害评估控制流程，有效改进该系统中对于台风灾害危险的评估机制，可以结合GIS技术，以及台风灾害实际情况，统一评估危险性。同时，对于软件的设计中，还可应用GIS地图数据展示，展示风向标、风速、风的状态我们需要提供数据对应的查询接口。应用GIS技术，设计台风灾害危险性评估系统，可以在运用系统进行台风灾害评估方面，有效模拟出江门市地区的台风灾害场景，可以快速确定受灾区台风灾害地形起，为灾害危险性评估提供条件，并可进一步的预测当地台风灾害的损失。

4.2系统数据库设计

在应用GIS技术设计台风灾害危险性评估系统中，将会应用数字信号处理器以及微机保护系统，同时也要优化设计其IO设备与C++语言、ARM的融合，提提升系统性能【8】；并且，针对该系统的数据库设计中，将会应用SQL数据库，实现对台风灾害数据信息的存储，确保系统内台风灾害数据的完整性。同时，针对系统的数据库设计中，可以设置GIS数据专享库，有效确保及时调取GIS信息，并将会实现GIS预测数据的共享，以便可以保证在台风灾害危险性评估中，其所用数据的准确性与完整性。

五、应用GIS技术设计台风灾害危险性评估系统的效益分析

设计基于GIS技术的台风灾害危险性评估系统，可以根据格点、线路，显示不同高度、不同年限的极大风速，有效预测台风危害。开发基于江门地区的台风灾害危险性评估系统软件，应用GIS技术进行系统设计，不仅可以为电力部门的输电线路设计风速提供依据，同时也可以在保证线路安全的情况下，降低工程成本。并且，该研究的结论还将对同类地区的输电线路防风工作提供借鉴。应用GIS技术设计开发系统，通过信息的整合，在基于高分辨率地理数据基础上，结合计算机Web技术、GIS技术实现江门地区气象观测站点、电力线路、标塔的不同高度、不同重现期的最大风速图的计算、统计、查询、可视化显示；极大地提高台风灾害危险性评估科技、管理人员的工作效率，提高台风灾害预防能力，发挥积极社会经济效益。

六、结论

综上所述，针对江门市台风灾害预防中，在其台风灾害危险性评估系统设计中，应用GIS技术，不仅可以在系统中有效模拟台风灾害场景，也可以在系统中结合GIS预测模型，有效评估台风灾害危险性，制定有效灾害预防措施，确保江门市免受台风危害，在实际中发挥积极应用意义。

参 考 文 献

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