基于SWAT模型的流域水环境管理及预报系统

基于SWAT模型的流域水环境管理及预报系统是一个以地理信息系统(GIS)和数据库管理系统为开发平台,通过与SWAT分布式水文模型的集成,面向管理和决策层的可视化动态信息系统。本系统利用SWAT分布式水文模型对水资源水环境进行综合评价和预报,并结合GIS技术实现了流域管理的可视化和辅助决策功能,实现流域水环境的信息管理与查询,来为管理部门提供有效、直观的决策信息。     

DEM与分布式水文模型中的耦合研究

以自然物理机制为基础的分布式流域水文模型,是当今水文界研究的热点之一.介绍了基于GIS的数字高程模型DEM(Digital Elevation Model)模块在分布式水文模型中的应用(产生流向、划分子流域、河网分级等)、数字化地理信息数据获得方法、分布式水文模型的结构及其成功应用的实例.     

基于MapX控件绘制水文数据等值线

采用VB集成MapX控件进行地理信息系统GIS开发的技术,解决了雷达测雨及分布式水文模型计算所得的大量分布式栅格地理数据的处理和显示问题.在地理数据分析中选用一种基于正交网格的等值线算法,并由VB程序实现.将该项技术应用于史灌河流域,并绘制了雷达估测的降雨数据及分布式模型计算所得的水文数据的等值线图,表明将该技术应用于分布式水文模型的数据分析与显示是成功的。     

GIS技术在水文地质领域的应用进展

地理信息系统(GIS)是水文地质研究的一个重要工具,地理信息系统在水文地质领域的应用是水文地质研究的热点之一。在总结近年来国内外大量相关研究成果的基础上,从基于GIS的地下水资源评价、地下水资源管理、地面沉降、地下水水质评价及污染物分析、水文地质调查、地下水保护,以及GIS与数值模拟技术的结合等方面介绍了地理信息系统在水文地质领域的最新应用,提出了GIS在水文地质领域应用存在的问题,并对今后GIS在水文地质领域的应用进行了展望。指出,今后应加强GIS与地下水模型及分布式水文模型的集成、基于GIS的地下水系统仿真三维或四维可视化、网络GIS技术的应用,以及流域水资源综合管理评价系统的建立等方面的研究。     

分布式水文模型的现状与未来

分析分布式水文模型的主要特点及产生背景.借助于GIS技术讨论了下垫面特征空间变化的表示方法及子流域划分技术.在分析现有有代表性的分布式水文模型的基础上,提出了分布式水文模型的分类及各自的优缺点.通过归纳20世纪70年代以来水文学理论的若干进展,探讨了确定分布式水文模型中汇流参数的理论途径和方法原理.最后指出,随着地理信息系统技术、数值方法、测雨雷达技术和水文学理论的不断进步,分布式水文模型必将得到越来越广泛的应用.     

基于GIS组件开发的水利工程管理系统研究

针对水利工程管理系统开发中GIS应用需求特点,比较了现有GIS开发技术,选择组件式GIS开发方案,采用B／S体系结构。详细分析了WebGIS的计算模型、主要实现方法和应用框架。通过南通市水利工程管理信息系统开发的实际应用,说明利用GIS组件实现水利工程空间数据处理、分析、显示功能,并与应用系统进行有机集成,可为水利工程管理业务基于WebGIS的开发探索出一种可行的开发方案。     

分布式地理信息系统集成研究

从地理信息系统集成的特点出发,结合网络计算模型的进化,比较分析了分布式地理信息系统集成的关键技术和最新进展,并通过对WebGIS体系结构的剖析,探讨了WebGIS环境下的地理信息系统集成思路.在Internet环境下,以元数据体系为基础,以对象关系数据库和分布式对象组件GIS为支撑的地理信息系统集成方案,在数据、软硬件技术和应用诸方面有望走向成熟,具有广阔的发展空间.与此同时,GIS标准化的努力,在相当长的时间内仍具有重要意义.     

基于GIS的DEM和分布式水文模型的应用比较

本文采用GIS地形分布技术和栅格技术，对TOPMODEL和新安江水文预报模型进行基于GIS的技术改造，构建了基于DEM栅格的TOPMODEL水文模型和基于GIS的TOPMODEL和新安江分布式水文模型，并将3个模型应用于黄河支流——洛河卢氏以上流域的水文模型的参数率定和模拟比较，以探讨 GIS技术的应用和模型的适应性。结果表明在该研究流域上，3个模型都能很好地进行水文过程模拟，其中基于DEM栅格的TOPMODEL模型可取得更好的效果。     

水文数学模型研究概述

文中概述了水文模型的发展历程及国内外较有代表性的模型，着重对分布式水文模型研究现状和GIS、RS技术与水文模型研究的结合进行了介绍。     

基于GIS的分布式流域水文模型

分布式流域水文模型比较客观地描述实际水文过程,但需要强大的数据库支持。这一特点为地理信息系统(G IS)在分布式流域水文模型的研究与应用提供了可能,反过来又推动水文模型的发展。目前,基于G IS的分布式流域水文模型的研究已成为水文学研究的热点。本文总结了分布式流域水文模型的优越性,综述了G IS在分布式流域水文模型中的应用及二者集成方式研究与应用的进展,讨论了当前研究中存在的问题,指出了今后的研究方向。     

基于洪水模拟和预报的三维仿真系统设计

基于河道洪水模拟与预报的三维仿真是了解当前和未来洪水运动过程和洪水风险程度的重要手段,采用TOPKAPI分布式水文模型和水力学河道洪水演进方法预报沿程各断面水位过程,综合运用RS、GIS技术建立三维地形图,以Unity3D为平台搭建三维场景模型,运用广度搜索算法搜索不同水位下的河道边界、三维种子填充算法对洪水淹没区域进行填充,综合模拟洪水运动过程,通过在浙江省钱塘江流域上的应用,验证了系统的可靠性和科学性。     

分布式水文模型在短期水文预报中应用的可行性探讨

针对目前基于物理机制的分布式水文模型在短期水文预报业务中尚未推广应用的事实,论证了分布式水文模型在短期水文预报中的可行性.以第二类分布式水文模型SWAT为例,分析了水文过程的模拟原理、方法和基本步骤,提出了其在短期水文预报中应用所需的降水预报技术、降水数据的空间展布技术、“3S”技术、流域坡面离散技术、对人工侧支水循环的处理技术等关键技术,并指出了分布式水文模型应用于短期水文预报时存在输入资料不足、模型自身缺陷、计算精度和效率的权衡等局限性和不足,提出需要进一步加强水循环过程的机理研究,加强与气象模型的耦合研究及对“3S”技术的应用研究.     

数字化水系辅助 DEM 提取 Karst 地区水系的应用研究

近年来,分布式水文模型与 GIS 密切结合已经成为水文预报的研究重点和热点,其中基于 DEM 提取某一流域的水流方向矩阵是其核心之一。然而在中国南方 Karst 地区具有地表和地下二元空间结构,地表有大量的洼地与漏斗和溶洞发育,如果用填洼的常规方法则改变了 Karst 地区真实栅格单元的水流方向,造成大量的平坦地区,而且提取出的水系有大量平行水系与河道的缺失。因此,利用数字化河网修正 DEM 后无需填洼就能提取出接近 Karst 地貌背景下的真实水系,提取出的水系中几乎没有平行水系和河道的缺失 , 而且正确地引导了局部栅格单元的水流流向。用该方法提取的水系对建立 Karst 地区更高精度的分布式水文模型具有很好的应用价值。     

分布式水文模型的发展、现状及前景

分布式水文模型的研究是当前水文建模领域最为活跃的研究方向之一,是解决流域水文、生态和环境问题的有效途径。文中讨论了分布式水文模型的分类、一般结构、下垫面因子、与GIS和遥感技术的关系、参数率定、应用领域等问题,指出分布式水文模型发展面临的问题并展望了未来的发展方向。     

GIS中的通用水文模型数据结构研究

针对水文模型与GIS平台数据结构不一致这一数字流域集成的最大障碍,从模型角度研究地理数据与GIS融合的标准方法,并设计了标准化地理数据接口和可复用地理数据组件。自定义GIS兼容的地理数据结构,解决了GIS与水文模型高度集成的时空特征和拓扑结构不匹配问题。以软件工程中常用的组件接口技术为核心方法,提炼水文模型所采用的地理数据共同点。提出ArcGIS平台能够接受的模型通用地理数据标准并编列相应的标准接口和组件,推动GIS与水文模型紧密耦合的研究与应用。     

分布式水文模型软件系统MWEasyDHM 简介

本文介绍了分布式水文模型EasyDHM模型的软件系统MWEasyDHM,主要由4个部分组成：（1）面向水文分析的通用GIS软件;（2）前处理模块;（3）模拟模块;（4）后处理模块。其中面向水文分析的通用GIS软件以开源GIS软件MapWindow为基础开发,并包括了其他模块所涉及的基本GIS功能;前处理模块包括基于DEM的水文分析组件,模型参数推求模块和降水量、气象数据插值模块;模拟模块提供了实时计算功能,能实时查看模拟结果;模型后处理模块包括了模型参数自动识别、运算结果统计分析及以表格、图表等方式对模拟结果的展示。MWEasyDHM的开发解决了分布式水文模型快速建模及率定的难题,并为将来升级开发及大范围推广应用奠定了基础。