在洪涝灾害的研究领域，GIS强大的空间分析和地学统计能力为洪水灾害的风险分析的研究提供了有利的依据[5]。总体来说，洪水灾害分析涉及地理环境和社会经济两个方面，如地形地貌、水系条件、土壤植被、水利工程分布和生命财产分布等，而洪水灾害风险分析是对这些信息的综合分析[5]。在进行洪水灾害风险分析时必须同时考虑这些可能发生变化的因素，进行多个影响因子的空间叠加与空间统计，而这些都依赖GIS软件实现[6]。分析洪水的动态情势和预测洪水的未来发展趋势，进行快速的洪水预报，并确定最佳防洪减灾的洪水调度方案和相应的防洪减灾措施，将洪涝灾害的损失降低到最小程度[7]。

在研究洪涝初期，部分学者提出洪水风险控制与管理，洪水淹没分析最初被广泛的应用在评估洪灾风险和损失中。刘仁义等人提出有源和无源淹没的概念[8-9]。美国ESRI公司的软件ArcGIS具有强大的三维可视化操作平台，因而许多学者利用其建立神经网络模型来进行洪水风险的预报。张成才等基于AE组件库和.Net框架实现了三维淹没可视化系统[10]，但是淹没系统的精度分析有所欠缺。国外研究学者提出了基于GIS的城市洪水淹没模型（GUFIM）[11]，该模型由两部分组成：暴雨-径流模型和淹没模型。该模型对数据精度或者来源严格，数据获取途径相对困难。黄诗峰、徐美等将地理信息技术应用于洪涝灾害风险分析，包括基于GIS的河网密度特征等流域结构特征的信息提取模型、河网密度特征与洪水危险性关系分析、基于DEM的洪水危险性分析等，提高了洪水风险分析的效率和精度[12]。陈鹏霄以洞庭湖区域为研究对象，应用GIS工具研究ASTER数据和DEM数据获取研究区域的水深信息。刘小生、黄玉生以ArcGIS空间分析技术为基础，研究了无需编程就可提取洪水淹没面积的计算方法[13]。周亦君等人通过建立基于ArcEngine的洪水风险管理信息系统，实现了各种类型的信息查询、洪水风险图绘制、洪灾损失统计、洪水淹没三维场景模拟等功能[14]。

利用计算机和GIS技术为手段进行洪水淹没研究一直是一个研究热点，但是不同研究者研究洪涝影像的角度不同，侧重点不同。有些学者以二维平面GIS技术为基础，从矢量数据入手分析地表径流，未能充分利用三维GIS的强大可视化功能，所以它无法直观地反映洪涝灾害的空间分布；有的研究则从水利原理出发，侧重点在于探讨洪涝的形成原理与机制，GIS的强大图形功能和分析功能同样未能得到应用，也无法给出令人信服的可视化分析结果，这给控制洪水相关人员从使用上和理解上都带来了一些困难。随着三维GIS技术的成熟和计算机性能的不断提高，从三维角度研究洪水成为当下的热门课题[15]。