ArcGIS 水文分析升级:基于深度学习的流域洪水演进过程模拟

技术点目录


前沿综述

ArcGIS 作为洪水灾害研究的核心技术平台,已从传统空间分析发展为融合 AI、大数据与三维建模的智能决策系统。最新版本 ArcGIS Pro 3.0 新增的水文分析模块通过集成深度学习算法,使流域洪水演进模拟精度提升 20%,并支持与 HEC-RAS、SWMM 等专业水动力模型的实时数据交互。在第一次全国自然灾害综合风险普查中,ArcGIS 构建了覆盖全国的洪水风险数据库,实现了从 500m 到 10m 不同尺度的风险区划,其三维淹没分析功能可动态模拟不同重现期洪水的影响范围,误差控制在 5% 以内。

当前技术应用呈现三大趋势:①AI 驱动的智能建模,如利用 Transformer 架构处理多源异构数据,自动生成洪水预警规则;②空天地一体化数据融合,整合哨兵卫星遥感、无人机航测与地面传感器数据,实现洪水过程的实时追踪;③跨行业应用拓展,在城市规划中辅助海绵城市设计,在保险领域构建风险评估 - 理赔决策支持系统。2025 年《Natural Hazards》研究显示,ArcGIS 与数字孪生技术结合后,可实现城市洪水的分钟级预警,为应急管理提供精准支撑。

一、洪水普查技术规范解读

1.1 全国水旱灾害风险普查实施方案解读

1.2 洪水风险区划及防治区划编制技术要求解读

1.3 山丘区中小河流洪水淹没图编制技术要求解读

二、ArcGIS介绍及数据管理

2.1 ArcGIS界面及数据加载

2.2 ArcGIS常见数据格式

2.3基于Geodatabase的洪水灾害数据库构建

2.4洪水相关数据的管理

2.5 ArcGIS文档保存

2.6 洪水普查案例:成果要求的电子数据制作(1)

三、空间数据的转换与处理

3.1 常用地图投影介绍

3.2 投影变换

3.3 国家2000坐标系及与WGS84、北京54、西安80的坐标转换

3.4 矢量栅格转换

3.5 CAD、shp、数据库等转换

3.6 点线面数据转换

3.7 洪水普查案例:成果要求的电子数据(2)

四、洪水淹没专题地图制作

4.1 GIS制图简介

4.2 空间数据显示的符号设置

4.3地图的标注与注记

4.4洪水淹没专题图布局与整饰

4.5 公里网制作及其它制图技巧

五、矢量数据的采集与处理

5.1 地理配准

5.2 河道等几何数据数字化与编辑

5.3 河道属性等数据的输入与编辑

5.4 矢量数据基础处理:拼接、裁剪与融合

5.5 河道长度等信息的计算

六、栅格数据的下载与处理

6.1 洪水普查中常用栅格数据介绍

6.2 DEM数据的下载与显示

6.3 遥感数据的下载与显示

6.4 栅格数据基础处理:投影、拼接、裁剪

七、ArcGIS水文分析

7.1 DEM水文分析原理

7.2 DEM填洼、流向和流量分析

7.3 流域范围提取

7.4 河网提取

7.5 子流域提取

7.6 流域几何特征计算

7.7 案例分析+实践操作,完成任务内容

八、ArcGIS洪水分析

8.1 基于ArcGIS的洪水分析流程

8.2 河道纵剖面提取与制图

8.3 河道横断面的截取与处理

8.4 河道横断面剖面提取与制图

8.5 横断面水位流量分析

8.6 案例分析+实践操作,完成任务内容

九、ArcGIS淹没分析

9.1 基于ArcGIS的水库型淹没分析

9.2 水库型淹没分析三维动态显示

9.3 基于ArcGIS的河道型淹没分析

9.4 淹没水深等计算分析

9.5 案例分析+实践操作,完成任务内容

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