激發“資料+”硬核區 ：數字城市防汛應急，Web GIS 視覺化佈局

今年第 17 號颱風“獅子山”（熱帶風暴級）登陸海南島，受“獅子山”影響，海南島北半部地區出現暴雨到大暴雨、局地特大暴雨。颱風帶來的強風雨導致海南島多地樹木倒伏、道路積水、持續強降水造成多處險情告警。

如果能在臺風來臨前做好防範措施，將有效減少損失。防汛工作，重點在防。對未來氣象情況的監測，地質災害點、險工險段的重點防守必不可少。事先備足搶險救災物資，築起一道道“鋼鐵長堤”。將道路、橋樑、隧道等隱患點的實時水量資料掌控在手，在超過警戒水位之前進行人員和物資的轉移。

運用 Hightopo 自主研發產品 HT for Web，結合 GIS，實現防汛救災工作的及時安排，及時佈置，及時搶險，及時救援。 在 GIS 系統中對海量的 POI 資料、交通流量資料、規劃資料，現狀資料等進行多樣化的視覺化展示。根據收集的降雨量資訊，推演洪水的到達時間，對小區百姓和水庫工作人員等做好提醒。

地理資訊系統（Geographic Information System，GIS）在計算機硬、軟體系統支援下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分佈資料進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。一個單純的經緯度座標只有置於特定的地理資訊中，代表為某個地點、標誌、方位後，才會被使用者認識和理解。GIS 能使應急計劃者在自然災害的情況下較易地計算出應急反應時間。

以廈門地圖為例，模擬了颱風登陸後引發強降雨，導致洪水氾濫，最後實行救援的全過程。利用 GIS 展示廈門市的地理資訊，結合北斗、5G、智慧攝像頭、雲端計算，實現對隱患點的監控和受困人員的精準定位，減少人員傷害和財產損失。颱風的影響是不可估量的，造成的損害也可能是無法承受的，所以在臺風來前就要做好相應裝置的檢查，避免意外事故的發生。

氣象預警

動畫展示颱風的移動，紅色曲線是颱風過境線路，途徑城市的平均雨量和最大降雨量隨颱風的到來而急速增長。

天氣情況

在中低緯度沿海沿湖地區，颱風、溫帶氣旋、冷鋒的強風作用和氣壓驟變等強烈的天氣系統會引起水面異常升降，它和相伴的狂風巨浪可引起水位增漲，從而引發洪水。HT 可透過接入實時氣象資料，將 24 小時天氣以折線圖呈現，便於管理者預判突發情況。滑鼠左右拖動可檢視未來 7 日天氣，做好防汛工作的長期規劃。

颱風強度

依據颱風等級的不同採取不同的防禦措施。例如：①政府及相關部門按照職責做好防颱風應急和搶險工作；②停課、停業（除特殊行業外）；③回港避風的船舶要視情況採取積極措施，妥善安排人員留守或者轉移到安全地帶；④加固或者拆除易被風吹動的搭建物, 人員應當待在防風安全的地方，當颱風中心經過時風力會減小或者靜止一段時間，切記強風將會突然吹襲，應當繼續留在安全處避風，危房人員及時轉移；⑤相關地區應當注意防範強降水可能引發的山洪、地質災害。

基礎設施數量

城市緊急避險平臺、消防和人防設施、緊急醫療救護設施等成為城市基礎設施建設新的重點，也是人們避險的主要依靠。城市基礎設施不僅要保持良好的執行狀態，還要保證在自然災害來臨時不中斷。提高城市基礎設施安全保障係數，建設供電雙迴路及多回路、備用水源、備用氣源、備用熱源、備用通道等，提高洪水的抵禦能力。

水利設施數量

水利設施是預防洪水的關卡，水閘、泵站、水庫的數量展示了城市的抗洪能力。在相關防汛裝置安裝感測器或者利用 F5G 技術實現低延時，毫秒級的資料傳輸，及時進行排水、洩洪。

預警資訊

透過不同顏色的預警訊號表示颱風的登陸時間和風力強度。

颱風天氣容易引起管道爆裂等問題，可能會導致停水停電等後果。在接收颱風預警的同時，也要做好相應資源的儲備。提前儲備好一家人幾天內的糧食和水，還有一些基本藥物用來應急。

預測降水量

透過 HT 視覺化的 2D 皮膚和圖表的資料繫結，以及利用不同樣式的圖表統計方式展示颱風的各項資料資訊，預測廈門各區未來 3小時、6 小時、12 小時的降水量，如預測到某些區縣會出現持續強降雨，則可配備更多搶險救援物資。

預測降水面積

接入實時資料後，水位線會隨著降水量而改變，綠色代表警戒線以下，橘色代表超過水位警戒線，當超過警戒水位後，可採取緊急預防措施。

實時監測

颱風過境時降水量很大，河道湖庫連續長時間高水位執行，各級水利部門承受著較大壓力。需要時刻進行監測，有效進行工程排程，密切關注天氣變化，及時做好洪水預報和資訊釋出，為各級決策提供資訊支撐。

實時降雨量

採用雨量熱力圖直觀展示降雨量多少，綠色—黃色—紅色代表降雨量逐漸遞增。當地圖上出現大面積的紅色區域，說明爆發洪水的機率增大，可提前作出應對之策。可通知住在地勢低窪地區的居民，因地制宜採取“小包圍”措施，如砌圍牆、大門口放置擋水板、配置小型抽水泵等。

降水量統計

對降水持續時間、全市平均降雨量、全市最大降雨量、各區降雨量的實時資料進行統計，將目前統計的降水量資料與歷史資料對比分析，預判洪水發生的機率和等級。例如：山西遭遇洪水時，雨量達 10月常年平均降水量 3 倍以上。多個站點資料破建站以來的同期歷史極值，累計降水量最大為 285.2 毫米。

降水面積

廈門各區降水面積分開統計，雷達圖接入實時資料展示降水面積變化情況。當某個區出現持續強降水時，應立即通知相關部門準備洩洪，並備好救援物資。

水庫水位

根據河流的水文條件、壩址的地形地質條件和各用水部門的需水要求，透過調節計算，並從政治、技術、經濟等方面進行全面的綜合分析論證，來確定水庫的各種特徵水位及相應的庫容值。水庫特徵水位主要有正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、設計洪水位、校核洪水位等。每個水庫由一座金字塔代替，用顏色的漸變展示水位高低，藍色蔓延至金字塔頂端表示實時水位已經達到水庫限制水位，需及時洩洪。HT 引擎強大的渲染能力，保證“防汛應急管理平臺”在 Web中高效流暢地載入執行，並保證了優秀的漸變效果。

各水庫降水

持續強降雨，會導致水庫水位急速上升，超過防洪限制水位和防洪高水位。將廈門市內水庫分開羅列，可進行各區水庫的綜合監測。

水庫洩洪

高水位執行的大中型水庫要根據預報情況，結合實際做好防洪排程，規避洪水風險。洩洪總流量實時更新、每個閘口的開啟高度和洩洪流量分別統計，將 2D 皮膚的洩洪速度和降水量對比分析，如洩洪速度達不到水量增長速度，就需要開啟更多閘口，同時將下游村莊的百姓轉移。

智慧大壩對水位控制、洩洪有更高的調控能力，可以從三峽大壩、水利水電工程等案例的影片中獲悉一二。

江河水位

在 2D 皮膚進行警戒水位、保證水位的資料監測，在保障水庫安全的前提下，調減下游河道流量，攔洪削峰錯峰，利用沿線引水涵閘儘量多分洪，減輕江河行洪壓力。統籌考慮流域水情，科學實施流域聯合排程，適時分洩洪水，確保工程發揮最大防洪減災效益。我國江河兩岸地勢低窪地區分佈著眾多的湖泊，是調蓄洪水的天然場所。但是，隨著人口的增加和經濟的發展，人與水爭地的現象日趨嚴重，大量的湖泊被圍墾，調蓄容積急劇減少，加重了洪澇災害。

應急搶險

險情就是命令，搶險刻不容緩。當各項防洪措施盡數運用，依然阻擋不了洪水肆虐，只能積極做好災後救援。在河口地區，當河流洪水、風暴潮洪水與天文潮遭遇時，洪水災害會益加嚴重。

河道搶險

河道 3D 場景採用輕量化建模方案，透過 Hightopo 自研引擎結合 GIS 實現了河道位置的精確還原。GIS 引擎，能夠與 3D 場景準確同步，既保留了 GIS 引擎的效果和功能，同時又不去限制設計師在 3D 場景中的發揮；對應的 2D 圖紙，適應各種比例的螢幕，解決了不同螢幕比例下的展示問題。

場景中的綠色、藍色、粉色小點代表有關部門、當地駐軍、人民武裝部的響應時間，粉色覆蓋區域是河流兩岸的淹沒範圍，下方進度條展示了河水淹沒和救援部門響應速度的程式。響應速度依據道路情況的不同會有響應時長的差別，可就近進行人員排程。

受災情況

根據監測資料掌握洪水資訊，並透過各種媒體傳播給百姓。人們可結合自己所處的位置和條件，冷靜地選擇最佳路線撤離，避免出現“人未走水先到”的被動局面，對已經受災的人們要儘快送往緊急安置點。房屋倒塌數、電路中斷情況、公路中斷情況、受災人數、經濟損失等都是災後首要統計的資料，將煙囪林立的各部門資料，透過 HT for Web 統一呈現，再進行融合分析，才能進行科學救援。

各區積水點

洪水過後，低窪地帶會產生積水。將道路、下水井、隧道的積水情況進行統計，並上傳到相關的地圖 APP。全方位實施車車、車路動態實時資訊互動，並在全時空動態交通訊息採集與融合的基礎上開展車輛主動安全控制和道路協同管理，充分實現人車路的有效協同，保證交通安全，提高通行效率。

積水點位

透過 HT for Web GIS 準確定位積水點，滑鼠放到代表積水點的圓柱體上可檢視積水深度、積水地點、受困人員和車輛、是否有人搶險等。高低不等的圓柱體代表積水深淺，柱體越高積水越深。

積水點處理

已處理數、未處理數及時通報，資料實時更新。將積水路面提前封閉，也許河北平山通勤車涉水傾覆的悲劇就不會上演。人們掌握了積水點位置，也能提前繞行，避免陷入積水區域。

對於隧道等易積水區域可以透過智慧監控進行積水深度的通報。

救援物資

醫療資源是人們健康的有力保障，礦泉水、泡麵、火腿腸、帳篷、棉被、雨衣雨鞋等生活物資是人們生活的希望，應急避難所為人們遮風擋雨，充氣式救生衣、非充氣式救生衣、水上安全帶等救生裝置能救人性命。將各種物資的使用情況進行統計，科學管理，真正做到有備無患。

物資倉庫佔用率

接入實時資料顯示物資堆放情況，合理利用倉庫資源和救援物資。

搶險人員

每個區的搶險人員分別統計，根據受災程度的不同進行人員分配，快速實現被困人員的救治。

人員受困

從北斗衛星導航系統中得到的位置，用攝像機、數字掃描器、鐳射雷達、航空器和衛星收集的資料，都可以被直接輸入到 GIS 中，用於判斷被困人員的位置資訊。不同區域的受困人數及時檢視，便於分配救援物資和調遣救援裝置。

點選橘色圓圈可下鑽至二級頁面，檢視救援人員接收救援任務——救起受災人員——送至安置點的全路徑，救援人員可上傳救援現場照片，便於其他搜救人員判斷該區域的救援難易程度。

今年第 17 號颱風“獅子山”和第 18 號颱風“圓規”先後登陸。兩個颱風間隔時間不到 5 天，影響範圍高度重合，疊加效應明顯，給人們的生活帶來較大威脅。圖撲的防汛應急管理平臺能有效的預判風險，通知百姓提前準備藥品和食物。實時資料檢測能縮短救援時間，是管理人員在汛期進行科學管控的重要工具。

圖撲多年來始終堅持國產化，自主研發核心產品 HT for Web 具有獨立智慧財產權，不依賴第三方商業或開源庫，滿足了工業物聯網現代化的、高效能的、跨平臺（桌面 Mouse/移動 Touch/虛擬現實 VR）的資料視覺化需求。基於區域性重新整理、批次聚合、影像快取、極少化 DOM 元素等，從底層設計就追求極致的效能，元件可承受萬級甚至十萬級別資料量，突破了諸多傳統行業應用極限。