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第一章 绪论 1

1.1 引言 1

目录 1

1.2　GIS技术在水利行业的应用 2

1.2.1　GIS在防洪减灾方面的应用 2

1.2.2　水资源管理 4

1.2.3　水环境和水土保持 5

1.2.4　水利水电工程建设和管理 6

1.3　GIS技术在水利行业应用的发展趋势 6

1.3.1　网络GIS（WebGIS） 6

1.3.4　VR-GIS技术 7

1.3.2　组件式GIS（ComGIS） 7

1.3.3　三维GIS和四维GIS 7

第二章　洪水灾害 9

2.1　概述 9

2.2　洪水灾害 10

2.3　中国洪水灾害剖析 11

2.3.1　中国洪涝灾害的地域分布规律 11

2.3.2　洪涝灾害主要发生在人口稠密和经济发达的地区 12

2.3.3　洪涝旱灾交替发生 12

2.3.5　洪涝灾害的时间分布 13

2.3.4　洪水灾害的严重程度与水利建设的发展水平有密切关系 13

2.3.6　建国以来中国洪涝灾害状况 14

2.4　洪水灾害的研究现状 15

2.5　RS和GIS技术在洪灾损失评估中的应用 17

第三章　洪水灾情遥感监测理论与技术方法研究 20

3.1 引言 20

3.2　现代遥感技术的构成及特点 21

3.3　洪水灾害遥感监测理论 24

3.4　不同遥感资料在洪灾监测中的作用 25

3.4.1　航天遥感数据 25

3.4.2　航空遥感数据 26

3.5　遥感信息复合分析研究 27

3.5.1　多波段遥感信息间的复合 27

3.5.2　多时相遥感信息的复合 29

3.5.3　多平台遥感信息的复合 30

3.5.4　遥感信息与非遥感信息之间的复合 31

3.5.5　遥感信息和地理信息系统复合分析 32

3.6　遥感技术在洪水灾情监测中的应用 32

3.6.1　利用多种图像资料调查灾情 33

3.6.2　洪水淹没范围遥感估算方法 33

4.2.1　滩区生产堤调查 36

4.2　河势变化监测 36

第四章　黄河下游河势及洪水遥感监测方法 36

4.1　概述 36

4.2.2 2003年汛期遥感监测河势变化 37

4.3　洪水动态监测 39

4.3.1　监测范围及目标 39

4.3.2 监测目标 39

4.4　技术路线 40

4.5.3　黄河 41

4.5.2　伊洛河、沁河 41

4.5.1　渭河 41

4.5　2003年汛期遥感监测情况 41

第五章　黄河凌情遥感监测方法 49

5.1　监测任务 49

5.2　黄河凌情概况 49

5.2.1　宁蒙河段 49

5.2.2　中游河段 49

5.4.1　监测范围 50

5.3.2　卫星遥感数据用于冰雪监测 50

5.4　监测范围及内容 50

5.3　遥感监测冰凌的理论基础 50

5.2.3　下游河段 50

5.3.1　冰雪光谱特征 50

5.4.2　监测内容 51

5.5　技术路线 51

5.5.1　数据源选择 51

5.5.2　技术路线 52

5.6　冰凌监测 54

5.7　监测结果评价 54

5.8　2003～2004年黄河主要河段凌汛监测结果 55

6.2　监测范围、目标与内容 60

6.2.1　监测范围 60

第六章 黄河第三次调水调沙河势遥感监测 60

6.1　前言 60

6.2.2　监测目标 61

6.2.3　监测内容与任务 61

6.3　遥感监测的工作步骤与流程 61

6.3.1　资料的收集与整理 61

6.3.2　遥感影像数据采集方案编制与数据采集 61

6.3.3　遥感影像处理与信息提取 63

6.3.4　河势分析与成果提交 63

6.3.6　野外查勘 65

6.4　监测成果及意义 65

6.3.5　成果网上发布 65

6.5　创新点 69

6.5.1　技术创新点 69

6.5.2　管理创新 71

第七章　GIS技术及其在洪水灾害损失评估中的应用研究 74

7.1 引言 74

7.2　地理信息系统的特点及其组成 76

7.2.1　地理信息系统的特点 76

7.3.1　信息来源 78

7.3　GIS数据源及数据标准 78

7.2.2　地理信息系统组成 78

7.3.2　GIS的数据标准 79

7.4　空间操作分析 81

7.5　模型分析 82

7.6　GIS与RS的集成研究 83

7.7　洪水灾害损失评估系统的建立 83

7.8　洪水灾害评估决策支持系统 84

第八章　数字高程模型（DEM）及其在洪灾评估中的应用 87

8.1 引言 87

8.3.2　线性插值 88

8.3.1　反距离权插值（IDW） 88

8.2　数字高程模型原始数据采集 88

8.3　数字高程模型内插 88

8.3.3　趋势面插值（Trend Surface Interpolation） 89

8.3.4　克里金（Kriging）插值 89

8.4　分形理论及其在地学领域中的应用 91

8.4.1　分形理论 91

8.4.2　分形理论在地学领域中的应用 91

8.5　分形插值 92

8.6　DEM模型在洪水灾害评估中的应用 93

9.2　二维水流计算数学模型 96

9.2.1　数学模型 96

9.1 引言 96

第九章　洪水模拟和洪灾损失计算方法的研究 96

9.2.2　计算方法 97

9.3　洪水场景模拟 98

9.4　洪水淹没范围的计算 99

9.5　洪灾损失分类 99

9.6　洪灾损失评估模型 99

9.6.1　洪水灾害直接经济损失估算方法 100

9.6.2　洪水灾害间接经济损失估算方法 105

9.7　GIS和二维水流模拟计算集成的洪灾损失评估方法 106

10.1.2　洪灾数据库概念设计 107

10.1.1　数据库设计 107

第十章 洪水灾害评估信息系统的研制 107

10.1　数据库的建立 107

10.1.3　洪水灾害评估系统的数据库逻辑设计 108

10.1.4　软件简介 110

10.2　模型库系统的建立 110

10.3　洪水灾害损失评估系统的建立 111

10.3.1　洪水灾害损失评估系统中图层的组织方式 111

10.3.2　系统组成 112

10.3.3　应用程序接口 113

10.3.4　系统建立的步骤 113

10.3.6　图层的建立 114

10.3.5　图层（COVERAGE）的设计 114

10.3.7　图件的编辑和修改 115

10.3.8　建立拓扑关系和要素属性表 115

10.3.9　为每个图层加入描述性数据 116

10.3.10　将GOVERAGE由数字化坐标转化为真实世界坐标 116

10.4　洪水灾害损失评估系统流程与功能设计 117

10.4.1　基本流程 117

10.4.2　系统功能设计 117

10.5　系统的总体结构 118

11.1.1　荆江分滞洪区概况 120

11.1　洪水灾害评估信息系统在荆江分滞洪区的应用 120

第十一章　洪水灾害评估信息系统的应用 120

11.1.2　二维水流模型计算 121

11.2　洪水灾害的遥感监测分析子系统的应用 122

第十二章　“数字黄河”工程空间信息基础设施 127

12.1　基础设施建设的总体需求分析 127

12.1.1　通信和计算机网络的建设需求 127

12.1.2　信息网络安全体系建设需求 127

12.1.4　遥感与GPS数据采集和处理中心建设需求 128

12.1.5　地理信息系统建设需求 128

12.1.3　数据中心和分中心的建设需求 128

12.2　空间信息基础设施建设的总体框架 129

12.2.1　“数字黄河”工程的总体框架 129

12.2.2　空间信息基础设施的总体框架 129

12.2.3　空间信息基础设施的技术体系结构 132

12.3　空间信息基础设施专题规划 133

12.3.1　全球定位系统技术专题规划 134

12.3.2　全球定位系统技术在“数字黄河”中应用总体规划 135

12.3.3　遥感技术应用专题规划 137

12.3.4　地理信息系统建设专题规划 142

参考文献 149