CN104851360B - 一种洪水风险图的生成方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种洪水风险图的生成方法和系统，其中，所述方法包括：生成洪水风险监测区域的基础地图图层；在所述基础地图图层上划分计算网格；分别计算各个计算网格的洪水风险信息；分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图。本申请模拟预测历史洪水频率，和/或，未来洪水爆发下形成的洪水风险图，从而提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。

Description

一种洪水风险图的生成方法和系统
技术领域
本申请涉及水利GIS制图的技术领域，具体涉及一种洪水风险图的生成方法，以及，一种洪水风险图的生成系统。
背景技术
洪水灾害造成的损失可以分为有形损失和无形损失，有形损失指可以用经济指标来度量的损失，无形损失指不可用经济指标来度量的损失，无形损失很难准确地评估。根据洪灾发生发展的时间特征，有形损失可分为直接损失和间接损失。直接损失是指与洪水直接接触所造成的损失，如建筑的破坏、农作物的淹没等；间接损失是由于洪水造成自然环境或社会经济系统中的某些关系的中断或破坏造成的损失。
洪水风险图就是对可能发生的超标准洪水的有形损失进行预测，标示洪泛区内各处受洪水灾害的危险程度。根据该洪水风险图并结合洪泛区内社会经济发展状况，可以做到：合理制定洪泛区的土地利用规划，避免在风险大的区域出现人口与资产过度集中；合理制定防洪指挥方案，避免临危出乱；合理确定需要避灾的对象，避灾的目的地及路线；合理评价各项防洪措施的经济效益；合理确定不同风险区域的不同防护标准；合理估计洪灾损失，为防洪保险提供依据。
从洪水风险图现有发展状况来看，无论是国内还是国外，洪水风险图的绘制仅限于静态生成，即根据不同的服务需求，考虑单个或多个风险因子，绘制出该单个或多个风险因子的空间分布态势，如满足美国保险公司的服务需求的保险费率图。
随着科学技术的发展，影响洪水发生的致灾因子及受洪水影响的脆弱因子逐渐增加，加快了洪水风险图更新的进程。然而，静态洪水风险图的绘制一般是依据一种或多种不同的洪水频率的历史经验数据，如10年、20年、50年和100年一遇等历史经验数据，为了适应风险分析的需要，通常需要按洪水频率绘制不同频率的静态洪水风险图，静态洪水风险图的更新频率及更新速度依赖于历史经验数据的更新频率及更新速度，造成静态洪水风险图的更新频率低及更新速度慢，逐渐满足不了实际需求。
而且，由于洪泛区内地形条件差异，各处的淹没水深、淹没历时、洪流流速以及开发程度都不一样，洪泛区各处历次成灾的程度也就不同。因此，历史洪水暴发状况往往不能代表未来洪水特征，造成静态洪水风险图的误差增大。
另外，经济落后地区，一般历史经验数据比较匮乏，绘制静态洪水风险图难度较大。
并且，目前的静态洪水风险图往往只针对特定服务对象考虑单一因素，导致绘制的静态洪水风险图出现一定的局限性和片面性，使其在不同行业间的共享性比较差。
因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：提供一种洪水风险图的生成方法和系统，在综合考虑一种或多种因素的情况下，用以模拟预测历史洪水频率，和/或，未来洪水爆发下形成的洪水风险图，从而提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种洪水风险图的生成系统和相应的一种洪水风险图的生成方法。
为了解决上述问题，本申请公开了一种洪水风险图的生成方法，包括：
生成洪水风险监测区域的基础地图图层；
在所述基础地图图层上划分计算网格；
分别计算各个计算网格的洪水风险信息；
分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图。
优选地，所述方法还包括：
在所述洪水风险图上叠加预置的产业信息分布图，生成针对产业信息的洪水风险图。
优选地，所述在所述基础地图图层上划分计算网格的步骤包括：
在所述基础地图图层上建立所述洪水风险监测区域中当前计算区域的几何模型；
采用Delaunay三角剖分方法在所述几何模型上划分计算网格。
优选地，在所述基础地图图层上划分计算网格的步骤之后，还包括：
定义所述计算网格的边界区域。
优选地，所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述分别计算各个计算网格的洪水风险信息的步骤包括：
收集所述洪水风险监测区域的基础资料和历史水雨情信息，所述历史水雨情信息包括流量和水位数据；
采用所述基础资料、流量和水位数据模拟出水位流量过程线；
获取基于HIMS分布式水文模型依据所述基础资料和历史水雨情信息的预报流量；
从所述水位流量过程线中查找所述预报流量对应的水位值；
依据所述水位值，在所述划分计算网格的几何模型中模拟洪水淹没范围及洪水淹没水深。
优选地，所述获取基于HIMS分布式水文模型的预报流量的子步骤包括：
采用所述HIMS分布式水文模型计算潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流；
采用所述潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流模拟各个时段的各个子流域出口断面的流量过程线；
依据所述流量过程线提取所述洪水风险监测区域的预报流量。
优选地，所述依据所述水位值，在所述划分计算网格的几何模型中模拟洪水淹没范围及洪水淹没水深的子步骤包括：
从所述计算网格中查找出高程值低于所述水位值的计算网格；
判断所述计算网格的连通性，模拟出各计算网格的洪水淹没范围；
依据所述洪水淹没范围建立二维非恒定流模型；
将所述水位代入所述二维非恒定流模型中；
采用所述计算网格的边界区域设定所述二维非恒定流模型的初始条件、边界条件以及糙率参数；
采用所述初始条件、边界条件、糙率参数以及水位计算各计算网格的洪水淹没水深。
优选地，所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图的步骤包括：
根据预置规则中的颜色方案，确定不同数值的洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色；
采用所述洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色对所述计算网格进行渲染，生成洪水风险图。
为了解决上述问题，本申请还公开了一种洪水风险图的生成系统，包括：
基础地图图层生成模块，用于生成洪水风险监测区域的基础地图图层；
计算网格划分模块，用于在所述基础地图图层上划分计算网格；
洪水风险信息计算模块，用于分别计算各个计算网格的洪水风险信息；
洪水风险图获得模块，用于分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图。
优选地，所述系统还包括：
专题洪水风险图生成模块，用于在所述洪水风险图上叠加预置的产业信息分布图，生成针对产业信息的洪水风险图。
在本申请的一种优选示例中，所述计算网格划分模块包括以下子模块：
几何模型建立子模块，用于在所述基础地图图层上建立所述洪水风险监测区域中当前计算区域的几何模型；
计算网格划分子模块，用于采用Delaunay三角剖分方法在所述几何模型上划分计算网格。
优选地，所述计算网格划分模块还可以包括以下子模块：
边界区域定义子模块，用于定义所述计算网格的边界区域。
在本申请的一种优选示例中，所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述洪水风险信息计算模块203可以包括以下子模块：
资料收集子模块，用于收集所述洪水风险监测区域的基础资料和历史水雨情信息，所述历史水雨情信息包括流量和水位数据；
水位流量过程线模拟子模块，用于采用所述基础资料、流量和水位数据模拟出水位流量过程线；
预报流量获取子模块，用于获取基于HIMS分布式水文模型基础资料和历史水雨情信息的预报流量；
水位值查找子模块，用于从所述水位流量过程线中查找所述预报流量对应的水位值；
洪水风险信息计算子模块，用于依据所述水位值，在所述划分计算网格的几何模型中模拟洪水淹没范围及洪水淹没水深。
优选地，所述预报流量获取子模块具体可以包括以下子模块：
计算子模块，用于采用所述HIMS分布式水文模型计算潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流；
流量过程线模拟子模块，用于采用所述潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流模拟各个时段的各个子流域出口断面的流量过程线；
预报流量提取子模块，用于依据所述流量过程线提取所述洪水风险监测区域的预报流量。
优选地，所述洪水风险信息计算子模块具体可以包括以下子模块：
计算网格查找子模块，用于从所述计算网格中查找出高程值低于所述水位值的计算网格；
洪水淹没范围模拟子模块，用于判断所述计算网格的连通性，模拟出各计算网格的洪水淹没范围；
数学模型建立子模块，用于依据所述洪水淹没范围建立二维非恒定流模型；
水位值代入子模块，用于将所述水位值代入所述二维非恒定流模型中；
设定子模块，用于采用所述计算网格的边界区域设定所述二维非恒定流模型的初始条件、边界条件以及糙率参数；
洪水淹没水深计算子模块，用于采用所述初始条件、边界条件、糙率参数以及水位计算各计算网格的洪水淹没水深。
优选地，所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述洪水风险图获得模块具体可以包括以下子模块：
颜色确定子模块，用于根据预置规则中的颜色方案，确定不同数值的洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色；
洪水风险图生成子模块，用于采用所述洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色对所述计算网格进行渲染，生成洪水风险图。
与现有技术相比，本申请包括以下优点：
本申请通过划分计算网格，可以将计算网格与洪水风险监测区域对应，计算各个计算网格的洪水风险信息即得到洪水风险监测区域的洪水风险信息，并且，不同时刻的洪水风险信息可以动态的显示，从而可以在综合考虑一种或多种因素的情况下，用以模拟预测历史洪水频率，和/或，未来洪水爆发下形成的洪水风险图，从而提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。
本申请通过HIMS分布式水文模型，可以获得未来场次洪水爆发的预报流量，也可以获得一定洪水频率下的历史数据，从而模拟预测洪水风险信息，生成历史洪水频率，和/或，未来洪水爆发下形成的洪水风险图，提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。
本申请通过采用Delaunay三角化方法在几何模型上划分计算网格，可以获得精确的网格化几何模型，从而使各计算网格对应的洪水风险信息更加精确，从而提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本申请一种洪水风险图的生成方法实施例的步骤流程图；
图2示出了本申请一种洪水风险图的生成系统实施例的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本申请实施例的核心构思之一在于，提出一种洪水风险图的生成机制，可以通过计算划分的计算网格中的洪水风险信息，渲染生成洪水风险图，从而能够实现模拟预测历史洪水频率，和/或，未来洪水爆发下形成的洪水风险图，提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。
参照图1，示出了本申请一种洪水风险图的生成方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤101，生成洪水风险监测区域的基础地图图层；
在具体实现中，洪水风险监测区域可以为待生成的洪水风险图所在的地域，基础地图可以包括洪水风险监测区域的行政区划图、地形图、水系图、防洪工程分布图，将行政区划图、地形图、水系图、防洪工程分布图合成为基础地图图层。
对于水库洪水风险监测区域，基础地图还可以包括水库库区及下游行政区划图、水库下游河道地形图或河道断面图。
对于城市洪水风险监测区域，基础地图还可以包括城市规划图、城市主干道分布图、市区排水管网图。
当然，上述洪水风险监测区域的基础地图图层的生成方法只是作为示例，在实施本申请实施例时，可以根据实际情况设置其他洪水风险监测区域的基础地图图层的生成方法，本申请实施例对此不加以限制。另外，除了上述洪水风险监测区域的基础地图图层的生成方法外，本领域技术人员还可以根据实际需要采用其它洪水风险监测区域的基础地图图层的生成方法，本申请实施例对此也不加以限制。
步骤102，在所述基础地图图层上划分计算网格；
在实际应用中，划分计算网格是计算流体力学和计算水力学实现数值模拟的关键前提之一，计算网格质量的好坏将直接影响到计算结果的收敛及精度。计算网格划分的实质是物理求解域与计算求解域的转换，在求解具有复杂几何形状的流场时，适当划分计算网格十分关键。计算网格划分的基本要求是：符合流动特点，易于建立，建立的网格比较光滑和规则；满足精度和计算稳定性的要求；便于组成节约、高效的数据结构；必要时可随时做适应性调整。计算网格划分工具必须提供建立和表达面、体中的节点的方法与工具，定义结点间的关联关系，这些关联关系对计算非常重要，并提供设置初始条件和边界条件的方法。此外，计算网格的划分对连结地理信息系统和数字地形模型也非常重要，既要能用于复杂几何形状地区，又能保证解的精度和稳定性。计算网格划分一般有两类：结构网格和非结构网格。
所谓结构网格，就是网格节点排列有序，即给出了一个节点的编号后，立即可以得出其相邻节点的编号，这种网格称为结构网格。常用的2D结构网格单元是四边形单元，3D结构网格单元是六面体单元。计算网格的边长比及相邻网格边长比要满足一定限制，以保证精度。结构网格便于组织数据结构，程序设计简单，适于各种算法，处理效率较高，对于一维或者二维结构网格具有比较成熟的高阶格式。主要缺点是受计算网格安排结构和顺序的限制，不可避免会出现计算网格该密的不密，该疏的不疏，无法满足工程研究需要。有时要生成一定次序的计算网格是非常困难的，以致于计算网格的几何形状及正交性不能得到保证，尤其当计算区域几何形状复杂时，很难生成结构网格，进行方程求解的数值格式一般精度也不高。
所谓非结构网格，就是在这种网格系统中节点的编号命名没有一定规则，甚至是完全随意的，而且每一个节点的邻点个数也不是固定不变的。同结构网格中节点排列有序、每个节点和邻点的关系固定不变的这种结构严密的情况相比，非结构网格表现出不规则、无序的特点。非结构网格具有复杂区域适应性好、局部加密灵活和便于自适应的优点，能很好地模拟自然边界及复杂的水下地形，提高边界模拟精度，对结构网格而言这是很难实现的。
因此，在本申请的一种优选示例中，步骤102具体可以包括以下子步骤：
子步骤S11，在所述基础地图图层上建立所述洪水风险监测区域中当前计算区域的几何模型；
子步骤S12，采用Delaunay三角化方法在所述几何模型上划分计算网格。
在具体实现中，划分计算网格之前，应该确定洪水风险监测区域中当前的计算区域。计算区域可以用一个已经存在的边界文件确定或者在背景图上数字化得到。一般需要在GIS软件平台下，对计算区域的边界和计算区域内的其他空间信息进行分层数字化实现。根据一般GIS的概念，可以把计算区域内的空间信息描述成点、线、面等概念。其中，点文件：仅仅用于描述点位置坐标，其中描述水库大坝下游地形的高程点数据是最为重要的，它是进行二维溃坝洪水演进的基础资料之一。其他如各种站点等也可以用点文件描述。线文件：描述铁路、公路、小河流等。面文件：描述洪水演进模型的计算区域、行政区划、居民地、大河流等。
根据GIS平台绘制的计算区域建立对应的几何模型，几何模型是计算网格和边界区域的载体，对于二维问题，几何模型是二维面；对于三维问题，几何模型是三维实体。采用非结构网格中的Delaunay三角化方法对计算区域划分计算网格，即在所生成的几何模型上应用特定的网格类型、网格单元和网格密度对二维面或三维实体进行划分，获得计算网格。其中，陆地区域与河道区域的计算网格分开划分，陆地区域的计算网格边长阈值区间为[110m-130m]，河道区域的计算网格边长阈值区间为[70m-90m]，具体取值可依据实际绘制精度定制。
在本申请的一种优选示例中，在所述采用Delaunay三角化方法在所述几何模型上划分计算网格的子步骤之后还可以包括：
子步骤S13，定义所述计算网格的边界区域。
在具体实现中，边界区域为几何模型的每个区域制定名称和类型，为后续给定几何模型的物理属性、边界条件和初始条件做好准备。
当然，上述划分计算网格的处理方法只是作为示例，在实施本申请实施例时，可以根据实际情况设置其他划分计算网格的处理方法，本申请实施例对此不加以限制。另外，除了上述划分计算网格的处理方法外，本领域技术人员还可以根据实际需要采用其它划分计算网格的处理方法，本申请实施例对此也不加以限制。
通过采用Delaunay三角化方法在几何模型上划分计算网格，可以获得精确的网格化几何模型，从而使各计算网格对应的洪水风险信息更加精确，从而提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。
步骤103，分别计算各个计算网格的洪水风险信息；
在实际应用中，各个计算网格对应于基础地图图层所在的洪水风险监测区域，将各个计算网格的洪水风险信息组合在一起即可以模拟出洪水风险监测区域的洪水淹没范围和洪水淹没水深。
因此，在本申请的一种优选示例中，所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述分别计算各个计算网格的洪水风险信息的步骤具体可以包括以下子步骤：
子步骤S201，收集所述洪水风险监测区域的基础资料和历史水雨情信息，所述历史水雨情信息包括流量和水位数据；
子步骤S202，采用所述基础资料、流量和水位数据模拟出水位流量过程线；
子步骤S203，获取基于HIMS分布式水文模型依据所述基础资料和历史水雨情信息的预报流量；
子步骤S204，从所述水位流量过程线中查找所述预报流量对应的水位值；
子步骤S205，依据所述水位值，在所述划分计算网格的几何模型中模拟洪水淹没范围及洪水淹没水深。
在具体实现中，对于江河湖泊洪水风险监测区域，基础资料可以包括设计洪水资料和工程资料，其中，设计洪水资料可以包括主要控制站设计洪水资料、主要控制站典型场次洪水的水位、流量或洪量等。
工程资料可以包括：
a）堤防工程资料，包括堤防结构和材料、堤顶高程、警戒水位、保证水位、现状防洪标准、规划防洪标准等；
b）区域排涝资料，包括区域排涝工程分布及标准等；
c）涵闸、泵站工程资料，包括设计标准等；
d）河道大断面资料；
e）湖泊水位一面积、容积曲线。
对于水库洪水风险监测区域，基础资料可以包括水库资料和大坝下游河道资料，其中水库资料可以包括：
a）水库兴建年月、所在流域、控制流域面积、特征水位、库容曲线，设计标准、校核标准、泄洪能力，坝型、坝高、坝顶高程等；
b）水库运行资料；
c）水库安全鉴定资料；
d）水库调度运用方案，防洪调度预案。
对于城市洪水风险监测区域，基础地图可以包括设计洪水资料、工程资料、洪水灾害资料、城市重要地下建筑及设施的资料和城市防洪（排涝）预案，其中，设计洪水资料可以包括主要控制站设计洪水资料，主要控制站典型场次洪水的水位、流量或洪量等，城区设计暴雨及典型场次降雨资料。
工程资料可以包括：
a）堤防工程资料，包括堤防结构和材料、堤顶高程、警戒水位、保证水位、现状防洪标准、规划防洪标准等；
b）区域排涝资料，包括区域排涝工程分布及标准等；
c）重要水闸、泵站工程等；
d）河流控制断面水位-流量关系曲线，城市内湖泊水位-面积、容积曲线。
洪水灾害资料可以包括典型场次洪水灾害的水文、气象数据，典型场次洪水灾害的灾情记载、灾害损失、水毁工程等，典型场次暴雨城市区域积水点信息（分布、水深、面积、淹没历时等）。
城市重要地下建筑及设施的资料可以包括路桥下穿隧道资料、地下建筑出入口资料、低洼积水区资料。
HIMS（Hydro Infomatic Modelling System，分布式水文模型）将流域划分成若干计算网格，对每个计算网格分别输入不同的降雨，根据各计算网格内植被、土壤和高程等情势，对每个计算网格采用不同的产流计算参数分别计算产流量；通过比较相邻计算网格的高程确定各网格的流向，根据各计算网格的坡度、糙率和土壤等情况确定参数，将其径流演算到流域出口断面得到流域出口断面的径流过程。模型的参数由地形、地貌数据结合实测历史洪水资料率定得到。
根据HIMS预报数据模拟出预报水位条件下，可能形成的洪水淹没范围及洪水淹没水深。依据需求制作出针对主要致灾因子的洪水风险图。
针对经济落后，洪水历史资料匮乏地区，HIMS分布式水文模型可以依据较易采集的地形数据、地表覆盖数据及可预知的降雨数据（历史降雨TRMM卫星（Tropical RainfallMeasuring Mission satellite，热带测雨任务卫星）数据）模拟预报出可能形成的水位值，进而模拟预报出该水位条件下可能形成的淹没面积。通过历史降雨TRMM卫星数据，也可以反演历史洪水淹没范围及淹没水深。
HIMS分布式水文模型基于小流域进行预报，因此需要根据流域内水文测站及流域内河道分布情况，划分成若干个小流域。
基于ArcGIS软件ArcMAP平台流域特性区划步骤可以包括：
a：数据源准备30米DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型）数据；
b：流向分析。根据初次流向分析结果判断是否需要填洼，如需要则先填洼后再进行流向分析。
c：汇流累积量计算。借助ArcMAP软件平台自带计算工具，对汇流累积量进行计算，得到汇流累积量图。
d：河网提取。依据需求河网的精细程度设定合理的阈值进行河网提取，一般需求河网精度越细，设定阈值越小。
e：河网连接。以D步骤提取的河网数据和Ｂ步骤分析得出的流向数据作为输入数据，分析河网内河段之间的上下级连接关系。
f：流域分析。以Ｂ步骤分析得出的流向数据和Ｅ步骤得到的河网连接数据为输入数据，划分出小流域图层。
g：小流域编辑。将Ｆ步骤分析得出的小流域栅格图层，利用ArcMAP平台格式转换工具，转换成可编辑的矢量图层，添加面积字段，通过面积自动量算工具，获取流域面积信息。将各个小流域内包含的监测站、河流、居民点及其他风险分析考虑因子属性值赋予小流域属性表。
h：小流域修正。将G步骤获取的小流域图层采用格式转换工具，转换成KML文件，导入Google Earth中，参照真实地形对流域划分结果进行修正。
洪水淹没是一个很复杂的动态变化过程，从流域内某一个特定的防洪区域来看，洪水造成的最终淹没范围可能有两种主要的形式，一种是由于降水引起流域水位上升或者积水超过堤防的高程，流入下游区域形成大面积淹没范围，即漫堤式淹没；另一种是洪水冲破堤防从决口处流入下游区域，形成淹没区，即决堤式淹没或堤防溃决。根据洪水发生的主要原因及洪水淹没的形态，可以把洪水淹没范围分析概化为以下两种不同的模型进行研究。
第一种，给定洪水水位条件下的淹没分析。
给定洪水水位就是基于某一水位（H）下的淹没范围和水深的分布，适合漫堤式淹没，即降水造成的淹没。给定的洪水水位，可以是现状的水位，也可以是水文-水力模型模拟预测的结果。这种方法可以便捷、快速地得到淹没面积和水深分布等核心数据，在防洪抗洪中有较大的实用价值。
基于高分辨率DEM求给定水位条件下的洪水淹没，是把凡是高程值低于给定水位（H）的栅格点都计入淹没范围，考虑“连通”淹没的情况，洪水从源点漫堤后沿着地表流动，水流受到地表起伏特征的影响，即使某一低洼处高程低于给定水位，也可能由于地形的阻挡而不会淹没，一般称这种淹没方式为有源淹没。
有源淹没的算法一般采用种子填充算法，又称为边界填充算法。其基本思想是：从多边形区域的一个内点开始，由内向外用给定的颜色画点直到边界为止。如果边界是以一种颜色指定的，则种子填充算法可逐个像素地处理直到遇到边界颜色为止。
这种算法可以从投石问路的原理来理解。假设有一个高程标准（洪水水位高程）需要将这一高程以下所有能够相互连通的区域探寻出来，并且假定这片区域由不同大小的格网组成，格网是由边数一样多的多边形组成。本技术中采用非结构网格中的Delaunay三角化方法对计算区域进行剖分。洪水前进的方向即为投石问路的石子。假定有一个袋子，袋子里装着前进方向的石子。开始，只有一颗石子，某一个表明能够进入的边界单元的石子。能够从这一边界单元进入的条件是，所带的高程标准表明这一单元的高程比高程标准低。投出这颗石子从这一边界单元进入，进入该单元后（对该单元做标记，表明已经走过），又得到两颗石子，即两个可能前进的方向，需要对这两颗石子检验是否可以继续用于投石问路，首先检验石子指明方向的单元是否具有已走过的标志，如果有则丢弃之，如果没有则保留，继续下一步检验。继续检验的条件是石子指明前进方向的单元高程比所带的高程标准是高还是低，如果高则该石子不合格，丢弃之，是低则合格，放入袋子中，袋中石子个数自动增加。检验完后，判断袋子中的石头个数，如果不为零，则可以继续往下探寻，再从袋子中取出一颗石子（袋中石子个数减一，继续投石问路，直到袋子中没有石子为止。这样就能遍历整个区域，找出与入口单元相连的满足高程标准的连通区域。从问题的收敛性上来看，这种算法是完全可以收敛的，因为开始时只有一颗石子，每前进一步，得到的石子个数可能为0，1，2（别的多边形数目可能不一样，一定包括零），但一定得消耗一颗用于探路的石子，所以如此不断探寻下去，最后石子用完，连通区域也就找出来子。任意多边形格网模型的洪水淹没分析方法与三角单元格网模型相似，也可以采用投石问路算法，但与三角单元格网模型不同，在算法上需作一些技巧上的处理。因为每一个单元相邻的单元数量是不确定的，在算法上将每个单元的相邻单元编号，预先生成一个序列。在对每一个单元进行投石问路时，从预先生成的序列中提取出相邻单元的编号，完成投石问路的整个算法过程，每个单元的相邻单元数量虽然是不确定的，但是有限的，所以投石问路算法一定可以收敛。
第二种，给定水量条件下的淹没分析。
在应对指挥调度等洪水灾情时，往往需要获得调度或者泄洪的水量（Q），或是决堤淹没发生后，洪水冲破堤坝从决口流入下游区域，可以获得大致的库容流出水量。基于该估算的洪水水量，根据分洪区地形特征计算洪水淹没的范围，及时为下游区域进行预报，从而进一步提高防洪的科学性。对给定洪水水量（Q）条件下的洪水淹没计算，是在给定洪水水位采用的有源淹没计算基础上进行，可考虑采用“体积法”计算。其主要思路是通过泄洪、溃坝、漫堤等流进下游区域的水量（Q）与淹没范围内总的水体体积相等的原理，来解算洪水淹没范围。
给定洪水水量（Q）条件下的洪水淹没计算是在有源淹没计算的基础采用“体积法”的原理来计算。
在具体应用中，在有源淹没条件下，规则格网（GRID）形式DEM每个栅格点Z（i，j）的大小是相等并且固定，它所代表的相应地表的而积也是确定的，只要通过栅格淹没点的个数就可以很容易完成洪水淹没面积（S）和体积（V）的计算。
其中，s淹没为洪水淹没总面积；si为每个栅格点代表的实际地表面积；n为计算得到的有源淹没点数目。
有源淹没体积计算实现方法为：根据计算的栅格的水深和相应的栅格实际而积即可求解相应的淹没体积：
其中，v淹没为淹没区的体积；si为每个栅格点代表的实际地表面积；H为给定洪水水位高程；Zi为第i个栅格点高程值。
在特定的洪水淹没计算区域，对于给定的洪水量（Q）淹没到下游区域所形成的淹没高度和范围，主要通过与给定水位高程条件下淹没范围内总的水体体积相等的原理来计算。从计算区域最低处（必须与源点具有连通性）开始不断改变给定洪水水位（H）的条件，利用求出相应的体积v淹没与给定的洪水量（Q）比较，其表达式可以描述为：
当f(H)趋近于0时，在Q水量下的洪水淹没范围及高程就是由此时水位H值所决定的，可以利用该水位H值来模拟在Q洪水量下的淹没范围。
在本申请的一种优选示例中，所述子步骤S203具体可以包括以下子步骤：
子步骤S301，采用所述HIMS分布式水文模型计算潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流；
子步骤S302，采用所述潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流模拟各个时段的各个子流域出口断面的流量过程线；
子步骤S303，依据所述流量过程线提取所述洪水风险监测区域的预报流量。
在具体应用中，HIMS水情预报模型的主要方程如下：
A：潜在蒸发
采用Hargreaves&Samani公式，适用于日以上时间尺度模拟：
其中，a参数阈值为0.0023-0.0032；b参数阈值为0.5-0.6；RAmax为太阳最大可能辐射量，单位为MJ·m-2·d-1；L为汽化潜热，单位为MJ·kg-1；T，Tmax，Tmin分别为日均、最高和最低气温，单位为℃。
B：实际蒸发
采用概念性模型，与土壤蓄水量和潜在蒸发有关，适用于日以上时间尺度模拟：
其中，Ws(t)为非饱和土壤含水量，单位为mm；Wsm为土壤最大蓄水量，单位为mm。
C：下渗计算
f=R·Pr
其中，此公式为经验模型，P和f分别是雨率和下渗量，经验系数R和r可根据土壤湿度和植被覆盖情况得到。
D：地表径流量
基于水平衡方程，地表径流量等于降水量减去下渗量：
Qd=P-f=P-R·Pr
E：壤中流
采用经验公式，壤中流与土壤湿度和降水入渗量成正比：
Ql=La·(Ws/Wsm)·f
其中，La为壤中流系数。
F：地下水补给量
采用经验公式，地下水入渗补给与土壤湿度和降水垂向入渗量成正比：
REC=Rc·(Ws/Wsm)·(f-Ql)
其中，Rc为地下水补给系数。
G：基流
采用简单的基流系数方法：
Qb=Kb·(GWs+REC)
其中，Kb为基流系数；GWs为地下水蓄水量，mm。
H：河道汇流
采用分段马斯京根法，马斯京根模型用槽蓄方程代替复杂的水动力方程，以水量平衡方程代替连续方程，极大地简化了计算。马斯京根流量演算基本方程为：
Qout,2=C1Qin,2+C2Qin,1+C3Qout,1
其中，
Qin,1、Qin,2分别为时段初和时段末的入流量，m3/h；Qout,1、Qout,2分别为时段初和时段末的出流量，m3/h；C1、C2、C3为马斯京根模型系数；K为蓄量常数，时间因次；X为流量比重因子；Δt为计算时间步长。
为了避免负出流等不合理现象，一般要求Δt≈K。
HIMS系统的输出项包括逐日的潜在蒸发、实际蒸发、冠层截留、产流量、土壤含水量以及各个子流域出口断面的流量过程线。
通过HIMS分布式水文模型，可以获得未来场次洪水爆发的预报流量，也可以获得一定洪水频率下的历史数据，从而模拟预测洪水风险信息，生成历史洪水频率，和/或，未来洪水爆发下形成的洪水风险图，提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。
在本申请的一种优选示例中，所述子步骤S205具体可以包括以下子步骤：
子步骤S401，从所述计算网格中查找出高程值低于所述水位值的计算网格；
子步骤S402，判断所述计算网格的连通性，模拟出各计算网格的洪水淹没范围；
子步骤S403，依据所述洪水淹没范围建立二维非恒定流模型；
子步骤S404，将所述水位代入所述二维非恒定流模型中；
子步骤S405，采用所述计算网格的边界区域设定所述二维非恒定流模型的初始条件、边界条件以及糙率参数；
子步骤S406，采用所述初始条件、边界条件、糙率参数以及水位计算各计算网格的洪水淹没水深。
在具体应用中，根据预报流量模拟获得相应水位值后，可以从计算网格中查找出高程值低于该水位值的计算网格。
二维非恒定流数值模拟方法是由描述洪水系统实际水流的非恒定流基本方程及有关定解条件而构成的数学模型。具体地说就是求解流体运动的基本方程，包括二个运动方程和一个连续方程的偏微分方程组，利用差分的方法进行数值计算，求出洪水在各运动时刻的解，包括流速、流向和水深。首先划定模型的模拟范围，将模拟范围划分为矩形网格，计算时要考虑各网格的内部条件（如糙率、房屋密度、有无河道桥梁等）和边界条件（如堤防、公路、铁路等）。依靠这种方法就可计算在发生各种规模洪水时模拟区内淹没情况，包括洪水在洪泛区的淹没水深、流场分布、淹没范围、洪水历时等重要的水情信息，据此正确划分和编制该区域的洪水风险图，具有较高的精度。
二维非恒定流模型的原理：
其中，H、h为水位和水深，单位为m；u、v为X方向和Ｙ方向的流速分量，单位为m/s；g为重力加速度，单位为m/s2；ρ为水的密度，单位为kg/m3；M，N为X方向和Y方向的流量通量，其中M=uh，N=vh；τxb、τyb为X方向和Y方向的底面剪切应力，单位为N/m2，t为时间。
对于区域内的道路、铁路、堤防、建筑物等高程较高的建筑物用宽顶堰溢流公式或涵洞流公式进行模拟计算，采用下式：
式中，Q为溢流量；k1和k2为溢流系数；B为溢流顶宽；h1和h2为溢流顶两侧水位。模型采用规则网格的中心点水位和边界流量法进行演进模拟。模型输入包括初始水深、初始流量、边界条件等，水文数据，计算区域网格大小、网格个数、网格高程、粗糙系数等地形地理数据，计算时间段、计算步长、计算开始日期等时间信息。模型的输出包括洪水淹没深度、水流速度、水流方向、流量等洪水演进模拟信息和模型计算的最大水深、最大流速、最大流量等极值信息。
二维非恒定流模型验证：
根据已知水文观测资料，对模型模拟水位结果进行验证。以观测点实测水位为参考，采用Nash-Sutcliffe系数N对模型模拟水位进行检验。
其中，xi为实测值；为实测系列的均值；x’为模拟值。
采用所述计算网格的边界区域设定所述二维非恒定流模型的初始条件、边界条件以及糙率参数可以包括：
（1）初始条件
网格产生以后，必须给各个计算单元赋予初始状态。初始条件可以是网格结点的初始水面高程或水深，或者x，y方向上的初始流速。初始条件的规定，一是根据问题的物理需求，如静水或均匀流，二是根据部分地点的观测数据，所缺空间分布由内插估计。常设初始流动为己达平衡态的恒定流。初始条件的误差随着时间会很快衰减。
（2）边界条件
边界可分为两类：一是陆边界（闭边界），是实际存在的，是水域与陆地或器壁的交界面；二是水边界（开边界），是人为规定的，是截取的一部分水体所形成的有界计算域。与初始条件相比，边界条件对数值计算的结果影响很大。边界处理的两个基本要求是：使计算问题在数学上适定，在物理上合理；尽量不影响内点数值解的精度和稳定性，内点与边界点的格式不一致和开边界对输入波的虚假反射都是误差扰动源。
对于陆边界，一般使用无滑移条件来设定，即认为水深在边界的法向方向没有变化，而水流速度在边界的法向方向导数为零。对于水边界，主要有三种形式：①给定水位过程，②给定流量过程，③给定水位流量过程。从数值计算角度最好是上下游给定不同的变量，且对缓流可能以上游给定入流量、下游给定水位为最佳组合。如上下游同时给定水位（或流量），结果中另一变量可能有明显的误差，甚至所得恒定流解可能不唯一。本文采用固壁可滑移边界条件，法向流速为零。
动边界条件是水平计算区域中有水与无水区域的界线。水陆边界的外移是由于内侧水位高于外侧地面，而内缩则由于内侧水位低于同侧地面。在边界附近水深通常较小，同时边界处存在法向流速，不同于一般的陆地边界。常用的动边界处理方法主要有水位判别法、开挖法、冻结法、切削法、窄缝法和线边界法等。
水位判别法又称干湿网格判别法，这种方法主要按照节点的水深值来判断单元的干湿，从而确定水域边界，它以清晰的物理概念、简单的实现过程以及良好的计算效果获得了广泛的应用。但临界水深（Critical Water Depth，CWD）的判别标准较难确定，过大则动边界模拟精度太差，过小则易引起计算过程的失稳。
本申请实施例采用将动边界问题转换为溃坝中干湿锋面的方法求解，建立了适合本模型的动边界处理方法。干湿单元临界判别水深阈值为[0.015m-0.3m]，具体取值以研究区实际情况而定。
（3）参数的选择
糙率是反映下垫面地表粗糙程度的参数，是水文水力模型中的重要参数。在本申请实施中，糙率根据计算区域下垫面情况并参照《洪水风险图编制导则》（试行）中推荐的数据选择，见下表。
下垫面 村庄 树丛 旱田 水田 道路 空地 河道
糙率（n） 0.07 0.065 0.06 0.05 0.035 0.035 0.015-0.035
通过计算得出了各计算时段的各计算网格的水深，X，Y方向的流速，从而得到不同时刻的洪水淹没水深分布图、洪水淹没流速分布图、流场分布图和计算区域的洪水淹没历时分布图。
由DEM生成任意多边形网格模型Delaunay三角化格网，该模型保证了网格单元上的高程是均等的，将淹没分析模型模拟的洪水淹没范围与该多边形网格模型叠加，认为淹没边界线所在的单元水深为零，淹没边界线以内的单元水深即为边界单元高程减去所在单元的高程值。这种做法是在假定淹没边界单元上的高程是相等的，实际上可能不是这样，这时可以考虑求每一个淹没边界单元相对于该单元产生的水深，然后再用距离倒数平方和加权求得该点的水深。
步骤104，分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图。
在具体应用中，针对不同类型的洪水风险图，根据《洪水风险图编制导则》中规定的颜色方案，对洪水风险信息的取值进行分类来渲染该图。
因此，在本申请的一种优选示例中，所述步骤104具体可以包括以下子步骤：
子步骤S501，根据预置规则中的颜色方案，确定不同数值的洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色；
子步骤S502，采用所述洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色对所述计算网格进行渲染，生成洪水风险图。
在实际应用中，不同时刻的洪水淹没范围和洪水淹没水深，分别作为基础地图图层的属性信息写入该图层属性表的一个字段中，以属性表中相应的字段的取值进行分类，确定各自取值对应的颜色来渲染生成洪水风险图。
此外，在洪水风险图的基础上，融入社会经济及风险管理信息生成专题洪水风险图，例如避难图、土地开发与利用控制图、损失分布图、保险费率图等。
因此，在本申请的一种优选示例中，所述步骤104之后还可以包括以下步骤：
在所述洪水风险图上叠加预置的产业信息分布图，生成针对产业信息的洪水风险图。
在具体应用中，可以在洪水风险图中叠加第一产业空间分布图，依据第一产业作物类型估算农作物损失分布图，也可以叠加第二产业空间分布图，依据第二产业类型估算其损失分布图。绘制的洪水风险图可以在系统中进行查看，也可以打印成纸质图片进行查看、保存。
通过划分计算网格，可以将计算网格与洪水风险监测区域对应，计算各个计算网格的洪水风险信息即得到洪水风险监测区域的洪水风险信息，并且，不同时刻的洪水风险信息可以动态的显示，从而可以在综合考虑一种或多种因素的情况下，用以模拟预测历史洪水频率，和/或，未来洪水爆发下形成的洪水风险图，从而提高洪水风险图绘制的实时性和准确性，提高洪水风险图的更新频率及更新速度，降低洪水风险图生成的难度，并且，提高洪水风险图在不同行业间的共享性。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。
参照图2，示出了本申请一种洪水风险图的生成系统实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：
基础地图图层生成模块201，用于生成洪水风险监测区域的基础地图图层；
计算网格划分模块202，用于在所述基础地图图层上划分计算网格；
洪水风险信息计算模块203，用于分别计算各个计算网格的洪水风险信息；
洪水风险图获得模块204，用于分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图。
在本申请的一种优选示例中，所述系统还包括：
专题洪水风险图生成模块，用于在所述洪水风险图上叠加预置的产业信息分布图，生成针对产业信息的洪水风险图。
在本申请的一种优选示例中，所述计算网格划分模块202包括以下子模块：
几何模型建立子模块，用于在所述基础地图图层上建立所述洪水风险监测区域中当前计算区域的几何模型；
计算网格划分子模块，用于采用Delaunay三角剖分方法在所述几何模型上划分计算网格。
在本申请的一种优选示例中，所述计算网格划分模块202还可以包括以下子模块：
边界区域定义子模块，用于定义所述计算网格的边界区域。
在本申请的一种优选示例中，所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述洪水风险信息计算模块203可以包括以下子模块：
资料收集子模块，用于收集所述洪水风险监测区域的基础资料和历史水雨情信息，所述历史水雨情信息包括流量和水位数据；
水位流量过程线模拟子模块，用于采用所述基础资料、流量和水位数据模拟出水位流量过程线；
预报流量获取子模块，用于获取基于HIMS分布式水文模型基础资料和历史水雨情信息的预报流量；
水位值查找子模块，用于从所述水位流量过程线中查找所述预报流量对应的水位值；
洪水风险信息计算子模块，用于依据所述水位值，在所述划分计算网格的几何模型中模拟洪水淹没范围及洪水淹没水深。
在本申请的一种优选示例中，所述预报流量获取子模块具体可以包括以下子模块：
计算子模块，用于采用所述HIMS分布式水文模型计算潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流；
流量过程线模拟子模块，用于采用所述潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流模拟各个时段的各个子流域出口断面的流量过程线；
预报流量提取子模块，用于依据所述流量过程线提取所述洪水风险监测区域的预报流量。
在本申请的一种优选示例中，所述洪水风险信息计算子模块具体可以包括以下子模块：
计算网格查找子模块，用于从所述计算网格中查找出高程值低于所述水位值的计算网格；
洪水淹没范围模拟子模块，用于判断所述计算网格的连通性，模拟出各计算网格的洪水淹没范围；
数学模型建立子模块，用于依据所述洪水淹没范围建立二维非恒定流模型；
水位值代入子模块，用于将所述水位值代入所述二维非恒定流模型中；
设定子模块，用于采用所述计算网格的边界区域设定所述二维非恒定流模型的初始条件、边界条件以及糙率参数；
洪水淹没水深计算子模块，用于采用所述初始条件、边界条件、糙率参数以及水位计算各计算网格的洪水淹没水深。
在本申请的一种优选示例中，所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述洪水风险图获得模块204具体可以包括以下子模块：
颜色确定子模块，用于根据预置规则中的颜色方案，确定不同数值的洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色；
洪水风险图生成子模块，用于采用所述洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色对所述计算网格进行渲染，生成洪水风险图。
对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上对本申请所提供的一种洪水风险图的生成方法和系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种洪水风险图的生成方法，其特征在于，包括：
生成洪水风险监测区域的基础地图图层；
在所述基础地图图层上划分计算网格；
分别计算各个计算网格的洪水风险信息；
分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图；
所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述分别计算各个计算网格的洪水风险信息的步骤包括：
收集所述洪水风险监测区域的基础资料和历史水雨情信息，所述历史水雨情信息包括流量和水位数据；
采用所述基础资料、流量和水位数据模拟出水位流量过程线；
获取基于HIMS分布式水文模型依据所述基础资料和历史水雨情信息的预报流量；
从所述水位流量过程线中查找所述预报流量对应的水位值；
依据所述水位值，在所述划分计算网格的几何模型中模拟洪水淹没范围及洪水淹没水深；
所述获取基于HIMS分布式水文模型的预报流量的子步骤包括：
采用所述HIMS分布式水文模型计算潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流；
采用所述潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流模拟各个时段的各个子流域出口断面的流量过程线；
依据所述流量过程线提取所述洪水风险监测区域的预报流量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述洪水风险图上叠加预置的产业信息分布图，生成针对产业信息的洪水风险图。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在所述基础地图图层上划分计算网格的步骤包括：
在所述基础地图图层上建立所述洪水风险监测区域中当前计算区域的几何模型；
采用Delaunay三角剖分方法在所述几何模型上划分计算网格。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述基础地图图层上划分计算网格的步骤之后，还包括：
定义所述计算网格的边界区域。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述水位值，在所述划分计算网格的几何模型中模拟洪水淹没范围及洪水淹没水深的子步骤包括：
从所述计算网格中查找出高程值低于所述水位值的计算网格；
判断所述计算网格的连通性，模拟出各计算网格的洪水淹没范围；
依据所述洪水淹没范围建立二维非恒定流模型；
将所述水位代入所述二维非恒定流模型中；
采用所述计算网格的边界区域设定所述二维非恒定流模型的初始条件、边界条件以及糙率参数；
采用所述初始条件、边界条件、糙率参数以及水位计算各计算网格的洪水淹没水深。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图的步骤包括：
根据预置规则中的颜色方案，确定不同数值的洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色；
采用所述洪水淹没范围和洪水淹没水深对应的颜色对所述计算网格进行渲染，生成洪水风险图。
7.一种洪水风险图的生成系统，其特征在于，包括：
基础地图图层生成模块，用于生成洪水风险监测区域的基础地图图层；
计算网格划分模块，用于在所述基础地图图层上划分计算网格；
洪水风险信息计算模块，用于分别计算各个计算网格的洪水风险信息；
洪水风险图获得模块，用于分别采用所述洪水风险信息对相应计算网格进行渲染，获得洪水风险图；
所述洪水风险信息包括洪水淹没范围和洪水淹没水深，所述洪水风险信息计算模块可以包括以下子模块：
资料收集子模块，用于收集所述洪水风险监测区域的基础资料和历史水雨情信息，所述历史水雨情信息包括流量和水位数据；
水位流量过程线模拟子模块，用于采用所述基础资料、流量和水位数据模拟出水位流量过程线；
预报流量获取子模块，用于获取基于HIMS分布式水文模型基础资料和历史水雨情信息的预报流量；
水位值查找子模块，用于从所述水位流量过程线中查找所述预报流量对应的水位值；
洪水风险信息计算子模块，用于依据所述水位值，在所述划分计算网格的几何模型中模拟洪水淹没范围及洪水淹没水深；
所述预报流量获取子模块具体可以包括以下子模块：
计算子模块，用于采用所述HIMS分布式水文模型计算潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流；
流量过程线模拟子模块，用于采用所述潜在蒸发量、实际蒸发量、下渗量、地表径流量、壤中流、地下水补给量、基流和河道汇流模拟各个时段的各个子流域出口断面的流量过程线；
预报流量提取子模块，用于依据所述流量过程线提取所述洪水风险监测区域的预报流量。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
专题洪水风险图生成模块，用于在所述洪水风险图上叠加预置的产业信息分布图，生成针对产业信息的洪水风险图。
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