应用GIS计算分析长江镇扬河段的河床演变 Analysis on the river evolution of Zhenyang reach in the Yangtze River based on GIS.pdfVIP

泥沙研究 2008年12月 Jo啪alofSemmentRe∞arch 第6期 应用GIS计算分析长江镇扬河段的河床演变 王向东1，汤立群1，丁贤荣2 (1．中国水利水电科学研究院。北京100044；2．河海大学，江苏南京210098) 摘要：在G坞环境条件下，建立了长江镇扬河段地理信息系统，主要包括三个子系统：自动成图系统、测图信息 管理系统和河道冲淤分析系统。河道冲淤分析系统采用G玛的空间技术，实现了任意测次间的剖面冲淤分析 和区域冲淤分析。剖砸冲淤分析包括固定断面冲淤分析和任意断面冲淤分析；区域冲淤分析包括固定河段冲 淤分析和任意区域冲淤分析。其最大特点是实现了任意时间、任意空间的在线冲淤分析，在GIS平台下开发 了河道管理与整治研究中快速进行高效冲淤分析的技术手段，可以从河床演变角度直观地表达河道的地形 信息，为河道规划管理及整治措施设计提供了快速准确的科学数据。从镇扬河段上游至下游顺序，根据GIs 分析计算得到的河道冲淤信息分别就仪征水道、世业洲、六圩水道、和畅溯和大港水道的河床冲淤演变分别进 行分析介绍。 关键词：地理信息系统；镇扬河段；DEM；河床演变 中圈分类号：Tvl42 文献标识码：A 文章编号：0468．155x(2008)06-0068．06 l 前言 地理信息系统(GIS)是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科， 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能，自身具有一定结构和功能，是一 个完整的系统。在GIs平台上对河道测图进行数字化处理，生成数字河道，利用GIs的快速计算分析比 较功能可对研究河段实现在线冲淤分析、冲淤特征值统计，冲淤量二维、三维成图等操作。与传统河道 演变分析手段相比，GIS具有定位精确、计算速度快、分析灵活、自动成图等特点，可实现河道管理的现 代化Ⅲ。 ． 本文在GIs环境下，建立了长江镇扬河段地理信息系统。系统功能主要有：基于表面模型的G削和 删的建立、3Dshpes的创建、在3D中二维数据的显示、表面三维套合显示、三维地理图层的交互查询、 1矾的简单编辑、表面及3D shap伪及影象的透视显示、点高程的内插及剖面、等 sh印e8的平面显示、3D 高线计算、坡度坡向计算、连线可视性及视野分析、表面面积及体积计算、ⅥmL(虚拟现实建模语言)输 出透视图、％d操作(重采样、合并)、附加分析功能(填挖分析)和实现对删数据模型的底层访问(三角 选择)等。 2 镇扬河段概况及历史演变‘2引 长江镇扬河段位于长江下游，江苏省中部，南岸属镇江市，北岸属扬州市，上起泗源沟口，下迄五峰 收藕日期：狮12．08 作者简介：王向东(1963一)，男，山西太原市人，教授级高级工程师，博士，从事水力学及河流动力学研究。 68 万方数据 堤。镇扬河段为江心溯型，由汉道和湾道组成。自上到下有仪征水道，世业洲汉道、六圩湾道、和畅洲汉 道和大港水道。河势呈藕节状，主流星“S”型。进口左岸有陡山礁板矶节点，出口右岸有五峰山马鞍矶 节点，对河势有控制作用，沿江无支流人江，仅在河段中部有京杭大运河穿越。 镇江境内长江河段距出海口约250km，属感潮河段，昼夜两潮，每次涨潮历时近3h，落潮历时近9h。 镇江原为江苏的重点港口，处于瓜州至都天庙的弯道凹岸上，条件优越，后因大江北去，世业洲南部增 强，使这里变成凸岸，港池濒临淤废，只能靠人工航道勉强维持；由于江水不停地涨落变化，加之河型复 杂，多夹江分汊和弯道，河势变化较大，江岸坍塌、淤涨时有发生，对沿江地区的工农业生产、航运和居民 生活带来不利影响。自古以来，沿江人民顺应河势的自然淤涨，趋利避害，筑堤圈圩，发展耕种，使长江 沙洲和边滩变为沃野。建国后，对低矮、单薄的江、洲、港堤不断加高加固，使之逐步满足防洪要求。70 年代以来，对江岸坍塌，采取多种措施进行应急治理，特别是1984年开始对镇扬河段和畅洲、龙门口等 处险段进行较大规模的整治，已初见成效，使江岸坍塌情况有所缓和，但仍未得到有