智能化数字地球技术系统，包括多分辨率、海量数据的融合与多维表达、数据或知识挖掘、仿真与虚拟技术，以解决长江洪涝灾害的预测与社会经济的可持续发展的监测和预报等复杂问题。

1）长江洪涝灾害的预测与对策的智能化技术系统

（1）暴雨预测：运用多种分辨率的近期的遥感影像数据和分布式地理信息系统中的有关数字高程、土地利用，尤其是森林和水体的分布，进行气象下垫面分析，对暴雨的形成机制及移动规律进行预测，并提出了以30米×30米为单元“融深”新概念，提高了预报的正确性。

（2）径流预测：根据以上的暴雨预报情况，运用最近的遥感数据和分布式地理信息系统中的多种分辨率的数字地形、地质岩性与构造、土地利用与土地覆盖数据进行“径流下垫面”分析，并提出以“30米×30米”为计算单位的“面径流深”的新概念。提高了径流的预报精度。

（3）洪水预测：根据上游河段的来水量及本河段的数字河道及数字干堤进行仿真和虚拟实验，以达到预测全河段真实水位的实况。洪水在监测河段的运行是具有非线性和非均衡性的特征或具有波形的特征。加上行洪河床或干堤之间的河段的地形复杂程度、宽与窄、高与低、粗糙与平滑各不相同，洪水时各部位水位变化很大，只有通过仿真与虚拟实验，才能获得不同部位河段的近似水位。

（4）险情预测：在上述洪水预测的基础，通过数字河道与数字干堤和上游来水量的情况和洪水运行的基本规律，进行仿真-虚拟实验，进行可能发生“漫堤”险情河段的预报。结合河段的沉积物的结构特征，尤其是河道和干堤下部的物质结构、加沙层的厚度与颗粒状况，以及穴居动物和喜爱“打洞”的动物的分布，预测可能发生“管涌”险情的地段。根据河段水面的宽度、河段的形状、当时风向、风速，通过仿真-虚拟技术，预测不同河段的“浪击”强度和浪击险情的河段位置。

（5）分洪区的灾情预测：首先对12个主要长江分洪区建立数据库，包括1∶1万或1∶O.5万的数字地形数据、土地利用与土地覆盖数据、社会经济数据等，对多种分洪方案进行仿真和虚拟，选择损失最小、分洪效果最好的方案。技术的关键是对分洪区的损失通过仿真和虚拟进行快速、准确的评估。首先数据要正确、全面、损失评估模型要科学，虚拟与仿真技术要快与准。

2）长江洪水防治与调控系统建设

现有的“加固加高”长江两岸的大堤并不是防治洪水的根本办法，而仅仅是一种临时的应急措施。从长江系统本身的特性来说，自宜昌以下进入了坡降很小的江汉平原，输沙、输水要靠调节比降来实现，自然状态是河道在江汉平原上自由来回摆动，但若将它束缚至狭窄的河道或干堤内，河床将因泥沙堆积而不断抬高，干堤也将随之加高，于是长江的中下游河段，尤其是下荆江河段将和黄河一样，成为“地上河”，一旦泛滥将形成巨大的灾难。因此，每年要有数十万人或上百万人上大堤，年年如此，开支浩大，不是长远之计。

在长江流域内植树造林是可以防止土壤侵蚀，减少进入长江的泥沙，也可以降低洪水的强度，调节地表径流，但不能根治洪水灾害。在人类历史早期，长江流域森林覆盖稠密，人类活动很少，也曾发生数次特大洪水。现在密布热带雨林的亚马孙河流域，几乎每年都发生洪水；美国的密西西比河流域的森林覆盖、欧洲，尤其北欧一些国家的森林覆盖也很好，但也经常有洪水发生。因此增加森林覆盖能减少洪水，但不能根治洪水。

防治长江洪水的基本原则是：在洪水期间，长江河道的水位始终保持在“警戒水位”以下。要做到这一点的办法是对长江各支流的水量实行“分配制，限定进入长江的水量。办法是运用数字长江技术系统，定位水库坝址和规模，分期分批建设多用途水库。

根据长江各支流百年一遇的最大洪水量，运用数字地球技术确定水库的数量、规模和坝址。水库除了拦洪作用外，还应具有发电、灌溉、养殖、旅游、供水及美化环境等综合效益。这些都可以运用数字地球技术进行统一规划。

建立长江流域的洪水监测和预测系统：运用气象卫星技术、测定雷达网络技术、雨量自动测报网络技术、坡面径流与河道径流自动测报技术，即遥测技术，建立联结各测站的网络系统及测报中心。

建立由网络相连结流域各水库的洪水调控系统和指挥调度中心。各水库与指挥调度中心之间由光缆网和卫星网、微波通讯网相连接，保证信息畅通，全流域的水库闸的开与闭，严格受调度中心指挥。各水库管理局也可以反馈有关信息，目的是确保长江水位始终在警戒水位以下。

3）长江流域生态环境规划

在国家生态环境规划的基础上，针对长江流域的特点进行生态环境的补充规划。主要有以下两个方面的工作：

（1）绿化长江流域，进行国土田园化建设。利用数字地球技术系统，对整个长江流域进行科学的生态环境规划，宜林则林、宜草则草、宜灌则灌，实行退田还湖、退田还江、退田还林，提高耕地质量，实行精耕细作和综合发展，提高经济效益和生态效益。

（2）严格控制污染：包括大气污染、水质污染、土壤污染和固体废物污染。要求达到符合国家规定的标准。

4）长江流域的可持续发展规划与实施

数字长江流域的可持续发展规划的原则，应包括以下几个方面：

（1）长江流域社会经济发展应与资源、环境与人口相协调。任何一个工程，既要考虑经济效益，又要考虑环境与生态效益和社会效益。

（2）农村城镇化、农业生产化、国土田园化、社会信息化、工业现代化，积极促进社会涨济的发展，大力发展信息基础设施建设。

（3）发展知识经济，实行科教兴国，加强可持续发展能力建设。

（4）建立长江流域的可持续发展指标体系和监测网络体系。
　　本文标题：数字长江(2)
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