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湖北省是一个洪灾频繁的地区,防洪任务十分繁重。防汛信息系统的建设十分迫切。湖北省洪水预报系统是湖北省防汛抗旱决策支持系统的关键子系统,其预报成果是防洪会商、调度、信息服务和进行灾情评估的基本依据。研究的目的是根据实时水、雨情和气象产品应用子系统的资料结合专家经验,运用实时校正技术,完成对主要河道、重点防洪地区、重点水库和蓄(滞)洪区的预报,提供具有不同预见期和精度的洪水预报成果。为省各级防汛部门的决策提供服务。本系统的研究开发有助于提高湖北省的防汛能力。论文由概述、理论基础、系统模块设计、数据库设计、系统预报演示、问题讨论等几个部分组成。通过对洪水预报有关理论、模型、方法和实践的分析研究,对洪水预报系统进行了较为全面、深刻的论述。并着重分析研究了洪水预报概念模型和数学模型基本结构,提出了模型结构与参数相结合的建模方法,并结合计算机技术,实现了洪水预报站建模自动化。模型结构与参数相结合的方法建模,各预报站可以根据各流域的不同特点,选择适合本流域的水文预报模型和计算方法,建立适合该流域的洪水预报模型。模型的参数计算由系统利用自动优化方法一次性自动优选出最优值,避免了人工试错的主观误差并节约了大量时间。在洪水预报系统的设计中吸收和借鉴了美国交互式河流预报系统(USIRFS/IFP)中数据管理模式,因此在本系统的设计原理、功能、技术方案和开发思路等方面具有一定的先进性。由于在数据库结构和数据流程方面的技术优势,使得河流预报系统更能实现实时洪水预报的交互功能。交互式洪水预报系统使用灵活,操作方便,实用功能强,能有效地体现专家经验,提高了预报精度。该系统能直接调用和显示气象信息,为专家进行交互修正预报作业时提供客观依据;专家在实时洪水预报中,可以利用历史暴雨洪水资料,直接从系统本身进行历史暴雨洪水分析,使专家在历史暴雨洪水事件中积累的经验得到充分体现。在仔细分析洪水预报工作步骤、工作流程和数据流程的基础上,洪水预报系统设计为五个功能模块,分别是数据预处理模块、预报模型建立与管理模块、实时检索模块、洪水预报模块和系统帮助与维护模块。系统帮助与维护模块使用户在使用过程中随时可以得到在线帮助。作为地理信息系统在水利行业的应用,在研究过程中尝试着应用了新的技术,结合3S、4D等地理信息技术的二次开发利用,总体结构使用跨平台的B/S体系,分布式网络运行。系统数据库应用系统是建立在Sybase平台上的分布式实时应用系统,它充分利用了Sybase对图像与多媒体的支持与分布式的处理功能,使GIS应用、互联网应用、决策支持系统友好结合,共同完成系统目标。系统以数据库做后台支持,相关资料的显示和输出与全省二十五<WP=6>万分之一数字地图紧密结合,具有良好的可视化界面。运用虚拟现实技术,数学模拟技术等,实现系统要求的各项功能。系统开放使系统有能力兼容来自其他系统的多种功能包括办公自动化、图像处理、CAD、数据库、统计等。接口系统采用模块化设计与对象技术,主要解决不同数据库之间、异构平台下数据库之间的数据通信问题以及不同数据库之间、新老系统之间的数据迁移问题。利于随着洪水预报业务的扩展,扩充和修改现行的数据库系统。作为决策支持系统的依据,数据的准确性和正确性至关重要,本系统采用了软件安全设计技术、数据缓冲写入安全检查技术、多级用户权限控制、磁盘双工技术、采用多级冗余技术,系统除了保证在数据处理过程中准确无误,还建立安全保护机制以免数据被其他用户非法使用和遭受人为破坏。在本论文中提出了模型结构和系统参数相结合的建模方法,系统开发中设计了专家交互式预报模式,接口系统采用模块化设计与对象技术,采用多种安全技术确保系统和数据的安全。界面友好直观,以图形图像显示过程和结果。论文最后以长江宜昌-汉口流域为例,建立洪水预报模型并进行了模拟实时洪水预报计算。结果满足实际应用要求。