系统以甘肃陇南地区为例，在C#平台上通过ArcGIS Engine进行二次开发，以历史气象资料和天气预报产品为基础，分布式水文模型SWAT为核心，对陇南地区的河道径流量进行模拟，分析出现堰塞湖时的上游水位情况，并提供三小时暴雨等级预警服务。系统从暴雨数据读取、SWAT水文模型径流模拟、洪水淹没模拟，到预报预警的二、三维显示与输出，实现了数据、模型、模拟、二三维显示的一体化、智能化全功能服务。

洪涝灾害是当今世界上给人类带来损失最大的自然灾害之一。我国是洪涝灾害的重灾区，20世纪90年代以来，由洪涝灾害带来的经济损失占全部自然灾害损失的62%，相当于同期GDP的1.55%。我国的灾害性洪水主要由暴雨形成，夏季暴雨灾害多为季节性暴雨。甘肃省陇南地区是我国西北部暴雨灾害的一大重灾区，其降水具有面积小、强度大的特点，每年均发生不同程度的暴雨洪涝灾害，造成巨大的经济损失。构建暴雨洪涝灾害预报预警系统，为政府提供实时、直观的暴雨预报预警服务，在防灾减灾方面具有重要意义。
系统以甘肃陇南地区为例，在C#平台上通过ArcGIS Engine进行二次开发，以历史气象资料和天气预报产品为基础，分布式水文模型SWAT为核心，对陇南地区的河道径流量进行模拟，分析出现堰塞湖时的上游水位情况，并提供三小时暴雨等级预警服务。系统从暴雨数据读取、SWAT水文模型径流模拟、洪水淹没模拟，到预报预警的二、三维显示与输出，实现了数据、模型、模拟、二三维显示的一体化、智能化全功能服务。
一、系统功能：
1.基础数据模块。系统在二维或三维显示模式下加载基础数据（包括气象数据、土壤数据、地形地貌数据、道路河网数据以及高分辨率遥感影像），可进行放大缩小、三维旋转、飞行浏览、查询属性信息等操作。
2.气象数据模块。支持历史与预报气象信息的导入、查询、编辑和修改等功能。
3.径流模拟模块。根据导入的实测（预报）降水、气温信息，通过SWAT模型，系统可自动或手动对每条河道进行径流量模拟，并以不同粗细、不同颜色线条展示径流量大小，也可通过点击查询或图表形式给出各条河流的模拟径流量数值。
4.洪水模拟模块。出现堰塞湖时，用户选择某河段的堵塞位置以及堵塞日期，生成堵塞后的河道水深折线图，模拟河道水位上涨过程并预测溢出时间，对堵塞后的上游危险区域进行预报。
5.暴雨预警模块。系统自动读取三小时降水预报数据，生成降水状况的柱状专题图和时间序列折线图，根据雨量大小生成县级暴雨等级专题图，针对不同等级的暴雨灾害，给出决策建议。
二、创新性：
1.分布式水文模型SWAT是在空间信息技术发展基础上形成的基于物理过程的径流模拟模型，具有较高的准确性和科学性，本系统将其脱离以往平台ArcGIS（或ArcView），嵌入自行开发的系统软件，克服SWAT模型在ArcGIS平台下分步骤繁琐运行的缺点，实现径流量的快速模拟
2.开发前期进行大量数据处理，建立天气发生器、土壤数据库等，令软件自带陇南地区相应信息，使用户只需更新日降水、气温数据即可运行SWAT模型，实现“傻瓜式”操作
3.添加三维洪涝灾害显示功能，使用户可针对不同需求进行二三维切换，得到立体形象的洪涝灾害情景。
三、科技性：
1.系统中嵌入分布式水文过程模型SWAT模型，程序设计相应参数接口，通用性、智能化水平高。
2.将气象、水文、地形地貌等数据与水文径流模型、暴雨预报预警等应用模型耦合，利用GIS空间分析及可视化技术实现了水文径流模拟、暴雨预报预警的二三维直观展示。
四、社会价值：
1.对洪水进行预报，预先了解洪水的影响范围和程度，避免不必要的财产损失及人员伤亡
2.对各县进行暴雨预警，提供决策方案，便于相关部门安排工作，降低次生灾害所造成的损失
3.通过叠加基础数据，为防灾减灾决策制定提供科学依据

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
无