損失評估模型損失評估模型主要涉及三方面要素，即洪水分布特性、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)和損失率.洪水分布特性包含洪水空間淹沒范圍、淹沒水深和淹沒歷時等；社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)也就是通常所說的屬性數(shù)據(jù)，包括人口數(shù)據(jù)、房產(chǎn)數(shù)據(jù)、家庭財產(chǎn)數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)、林業(yè)數(shù)據(jù)、畜牧業(yè)數(shù)據(jù)、工商企業(yè)數(shù)據(jù)、漁業(yè)數(shù)據(jù)、公共線路數(shù)據(jù)、公共設(shè)施數(shù)據(jù)等[3].若要進行洪災(zāi)損失評估的計算，需要將兩者統(tǒng)一起來，而洪水空間特性表示的可能只是鄉(xiāng)鎮(zhèn)的一部分，這與以行政單位為統(tǒng)計單位的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)存在不合理性.解決這一不合理性，可以采用空間信息格網(wǎng)模型，即將洪水淹沒范圍做離散化處理，得到洪水特性格網(wǎng)；并用社會經(jīng)濟空間展布方法得到社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)空間展布格網(wǎng).將洪水特性格網(wǎng)與社會經(jīng)濟格網(wǎng)疊加得到可以進行洪澇災(zāi)害損失計算的格網(wǎng)，即洪災(zāi)損失評估空間格網(wǎng)[4].每個洪災(zāi)損失評估空間格網(wǎng)單元都包含有社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，地形數(shù)據(jù)及洪水特征數(shù)據(jù)等，如圖2所示（圖略）.損失率是指某一資產(chǎn)在某一洪水特性條件下可能遭受的損失程度，是洪災(zāi)淹沒區(qū)范圍內(nèi)單位面積的損失值與未受災(zāi)年份單位面積收益之比.損失率受多方面因素的影響，所以可以根據(jù)典型受災(zāi)地區(qū)損失情況的調(diào)查結(jié)果建立回歸分析方程，得到分行業(yè)的損失率推算公式，其一般統(tǒng)計回歸計算模型[5]，如（1）式所示.Y=c0[A]c1[B]c2（1）式（1）中，Y為洪災(zāi)損失率；[A]為淹沒洪水特性因子；[B]為承受體種類因子，如各種分類資產(chǎn)、各種作物；c0、c1、c2為待求參數(shù)，通過利用典型調(diào)查或試驗資料統(tǒng)計回歸求得.通過獲得格網(wǎng)單元的社會經(jīng)濟指標信息和洪水特征信息，再獲得對應(yīng)的資產(chǎn)或農(nóng)業(yè)洪災(zāi)損失率，從而計算出格網(wǎng)單元的損失值.該損失計算過程如圖3所示（圖略）.

系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1.系統(tǒng)總體設(shè)計該系統(tǒng)采用C/S（客戶端/服務(wù)器端）模式的系統(tǒng)架構(gòu)，如圖4所示.C/S模式的系統(tǒng)架構(gòu)，具有良好的交互性，對圖形數(shù)據(jù)的編輯和處理能力很強，可以大大減少網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量，減小服務(wù)器的負擔.其中，服務(wù)器端采用Oracle數(shù)據(jù)庫和ArcSDE相結(jié)合的方式存儲屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)；客戶端則采用C#語言在.NET技術(shù)的支持下開發(fā)系統(tǒng)功能和界面，并通過ArcGISEngine和ADO.NET訪問服務(wù)器端的數(shù)據(jù)[6-8].鄱陽湖區(qū)洪水淹沒損失評估系統(tǒng)在層次結(jié)構(gòu)上分為用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)服務(wù)層三層，如圖5所示.其中業(yè)務(wù)邏輯層用來處理核心的業(yè)務(wù)邏輯，其主要任務(wù)是接受用戶界面的服務(wù)請求，然后與數(shù)據(jù)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交互，最后提供給客戶端所要求的空間數(shù)據(jù)或文本數(shù)據(jù)；用戶界面層負責界面的表示和與用戶的交互操作；數(shù)據(jù)服務(wù)層負責空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理，如鄱陽湖區(qū)1?1萬地形圖、DEM、行政區(qū)劃圖、各種專題圖以及社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等[9-10].

2.系統(tǒng)功能模塊設(shè)計該系統(tǒng)有五個模塊組成：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理模塊、基礎(chǔ)工情信息管理模塊、洪水淹沒范圍計算模塊、洪水淹沒分布統(tǒng)計模塊、洪災(zāi)損失評估計算模塊.1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理模塊該模塊實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的獲取和更新，可將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和圖件以鍵盤、掃描儀或數(shù)字化儀等輸入設(shè)備錄入計算機，也可利用其他系統(tǒng)將圖件和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入本系統(tǒng)，同時對數(shù)據(jù)和原圖進行編輯，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新.本系統(tǒng)包括對矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的錄入和更新.2)基礎(chǔ)工情信息管理模塊該模塊實現(xiàn)對鄱陽湖區(qū)基礎(chǔ)工情信息的查詢、統(tǒng)計、分析和圖表輸出.例如以圖形方式顯示鄱陽湖區(qū)的行政單位、水系、水利工程、水文站點等地理位置和分布情況.地圖可以無極放大、縮小，并可方便快捷地移動地圖到希望顯示的區(qū)域.此外，基礎(chǔ)工情信息還包含了歷年降雨量信息、歷年水位信息和徑流量信息，其查詢結(jié)果以多樣化的圖形、表格方式直觀顯示.系統(tǒng)提供圖文雙向查詢，即可以從地圖上某一點查詢屬性信息，也可以反過來根據(jù)屬性信息進行空間定位.同時，系統(tǒng)還提供條件檢
索.用戶通過點擊相關(guān)專題信息，可以快速轉(zhuǎn)入查詢其他各類信息[11-13].3)洪水淹沒范圍計算模塊該模塊實現(xiàn)洪水淹沒范圍的計算和歷史淹沒數(shù)據(jù)的管理.為滿足實時獲取淹沒范圍的需求，該模塊提供實時水位和預測水位的錄入和更新，在計算淹沒范圍的同時，實時顯示當前最新的水位信息和錄入時間，以便計算當前的淹沒范圍.當淹沒范圍計算完成后，可以臨時顯示淹沒范圍或?qū)⒀蜎]范圍導入數(shù)據(jù)庫中.歷史淹沒范圍數(shù)據(jù)管理包括淹沒范圍信息的查詢、編輯和更新，其中淹沒范圍數(shù)據(jù)涵蓋了淹沒面積、淹沒水深、淹沒歷時及淹沒時間等信息.此外，為直觀地顯示和比較淹沒范圍等信息的差異，可以將計算結(jié)果通過圖表或Excel表格的方式顯示和輸出.4)洪水淹沒分布統(tǒng)計模塊該模塊實現(xiàn)淹沒范圍里各領(lǐng)域各行業(yè)的受災(zāi)分布統(tǒng)計.在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中包含了鄱陽湖區(qū)的各種專題地圖數(shù)據(jù)，如村莊、道路、農(nóng)田、工廠、礦產(chǎn)、學校等，利用這些專題數(shù)據(jù)與計算的淹沒范圍數(shù)據(jù)，在GIS空間分析功能的支持下，可以方便直觀的得到各領(lǐng)域被淹沒的分布，并可按行政單位或行業(yè)特性分類統(tǒng)計出各個該領(lǐng)域的受災(zāi)情況，得到的統(tǒng)計結(jié)果可以輸出為表格或?qū)霐?shù)據(jù)庫，供以后查詢和分析使用.當在統(tǒng)計結(jié)果中點擊某一受災(zāi)要素時，可以在地圖圖形上定位出該要素的位置，便于及時確定受災(zāi)位置，進而制定有效的撤離和救援方案.5)洪災(zāi)損失評估模塊該模塊實現(xiàn)洪災(zāi)損失評估的計算及歷史損失情況的查詢和統(tǒng)計.損失評估的計算是將洪水淹沒特性與社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)空間布展疊加，然后用損失率進行評估統(tǒng)計得到結(jié)果.評估結(jié)果包含社會GDP損失、分產(chǎn)業(yè)的GDP損失、受災(zāi)面積人口及分行業(yè)或作物的損失價值.通過空間數(shù)據(jù)的行政單位屬性，可以按行政單位統(tǒng)計各經(jīng)濟損失指標，并可將損失評估的結(jié)果輸出為表格或?qū)霐?shù)據(jù)庫.在查詢歷史損失評估結(jié)果時，可以根據(jù)評估時間、經(jīng)濟損失指標或行政單位進行統(tǒng)計分析，然后用圖表輸出.

系統(tǒng)的實現(xiàn)

1.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立基于GIS的淹沒損失評估系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫包括空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫.空間數(shù)據(jù)庫存儲的是鄱陽湖區(qū)的1?1萬地形圖、30米分辨率DEM數(shù)據(jù)及各種專題地圖.空間數(shù)據(jù)要統(tǒng)一參考系，然后部署到ArcSDE中，在系統(tǒng)中通過ArcGISEngine連接數(shù)據(jù)庫.屬性數(shù)據(jù)主要包含社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，及鄱陽湖區(qū)分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的GDP總值、分產(chǎn)業(yè)GDP總值及人口和居民財產(chǎn)等數(shù)據(jù).此外為計算損失價值，還要建立個社會經(jīng)濟指標的損失率數(shù)據(jù)庫.屬性數(shù)據(jù)部署到Oracle數(shù)據(jù)庫中，以二維表的形似存在，表間關(guān)系通過某一共同的屬性關(guān)鍵字連接，如行政單位名稱或行業(yè)名稱，而鄱陽湖區(qū)空間數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)通過空間要素的圖元屬性進行關(guān)聯(lián).