基于Google Earth的分蓄洪区水沙模拟与演示系统研究

基于Google Earth软件平台,建立了分蓄洪区平面二维水沙演进模拟系统。系统采用数字高程模型(DEM)地形数据插值技术,能快速、简单地完成模型的数据处理;模型采用非结构网格的有限体积算法,能进行快速计算并保持水量和动量的守恒;后处理基于Google Earth软件平台,能实现计算成果在三维虚拟场景中的动态演示。模型系统在荆江分洪区得到成功运用,能适应紧急情况下的快速计算,可为分蓄洪区防洪决策与抢险提供参考。     

利用移动通讯设备终端在Google Earth平台上实现施工现场快速定位

对于从事早期现场勘查的工程技术人员而言,Google Earth软件最具有使用价值。为了进一步发挥Google Earth软件服务工程现场勘查的目的并充分利用移动通信设备终端的GPS定位功能,设想了用三个步骤实现快速定位:一是实现工程设计方案在移动设备的Google Earth中载入;二是实现在载有工程设计方案的Google Earth平面上查看沿线的地理及交通信息;三是实现工程技术人员能在载有设计方案的Google Earth平面上查看本人所在拟建工程的桩号部位,并实现前往某工程部位时的导航。介绍了如何通过坐标换算、KML数据互换、文件载入移动设备等手段实现现场快速定位的过程。     

基于非结构网格的分蓄洪区水沙演进数学模型研究

基于非结构三角形网格,采用有限体积算法,建立了分蓄洪区水沙演进数学模型.模型网格能很好适应分蓄洪区复杂的边界条件,应用了DEM数字模型插值技术,能快速获取计算域的地形数据,实现了洪水演进过程中泥沙输移和河床冲淤变形的同步模拟.模型中还对网格划分、数值离散、动边界及干河床处理等关键技术进行了研究,并提供了相应的处理方法....     

基于Google Earth的水情信息发布系统

Google Earth虽然推出时间不长，但它使用简单方便、信息量大、形象直观、速度快是目前世界使用最多的GIS系统。同时它是一个开放的平台，可供第三方发布各式信息，成为了一个基于GIS的百科全书。随着Google Earth应用的普及，本文探讨基于“Google Earth”进行水情信息的发布与展示。     

荆江-洞庭湖洪水演进模型和基本算法

针对荆江-洞庭湖复杂河网系统规模庞大、水流复杂的特点,建立了一、二维联算洪水演进模型,其中河道与湖区采用一维河网模型,分蓄洪区水流采用二维模型模拟.在建模中,模型提出了实时预报模式、河网断流计算模式、河道与分蓄洪区水量交换模式.该模型可用于长江干流、洞庭湖区河网及湖泊、分蓄洪区的洪水演进和防洪调度的水流仿真.     

基于GE的黄河滩区迁安救护决策系统开发

对Google Earth软件平台进行了介绍.用较为简易的方法和很低的成本即可构建基于GE的黄河下游滩区迁安救护决策支持系统,并可极大地提高工作效率、节约应急成本,同时还可起到宣传防汛知识、利用互联网普及迁安救护应急预案的作用.     

基于图像处理的海岸线自动提取算法研究

Google Earth卫星图像具有数据易获取,时效性强等特点。本文基于Google Earth彩色图像,采用阈值分割、形态学操作及边缘检测方法识别出海岸线,进而在二值图上通过八方向搜索方法提取出海岸线的散点数据进行后续计算。以中国杭州湾为例识别并提取了其近30年间的海岸线数据,进而计算出杭州湾填海造陆的面积并分析了其海岸变迁趋势,证实了该方法在港口海岸工程方面应用的可行性及有效性。     

基于Google Earth的天津市防潮信息可视化研究

文章基于Google Earth研究了天津市防潮信息可视化的方法。将不同种类的防潮信息添加到Google Earth系统中,以点、线、面、体的形式表现出来,并且辅以详细的文字、图片、视频等说明,便于防潮信息管理与查看。     

基于Google Earth的河流模拟地形前处理新方法

本文首先阐述了河流模拟地形前处理的常规方法，然后探讨了利用Google Earth进行地形初步处理的新方法，介绍了基于Google Earth的高程数据提取技术，说明了部分Google Earth API接口的功能，指出并解决了其中一类API调用过程中存在的问题。研究证明，利用Google Earth进行河流模拟地形初步处理，可以显著提高河流模拟过程中的地形处理效率。     

基于历史河道地形资料的Google Earth河道演变分析应用

以马家咀河道为例,探讨利用Google Earth图像,结合Auto CAD的图形编辑功能,进行信息提取应用于基于历史河道地形资料的河道演变分析方法,主要内容包括:历史河道图像的信息提取、Google Earth河道图像的信息提取、Google Earth河道图像与历史河道图像的对比及河道演变规律的分析。     

GoogleEarth在城市洪灾分析中的应用研究

地形地物数据是城市洪水淹没分析和城市洪灾损失评估的基础，快速简便的获取此类数据对于理论研究和实际应用都具有很大意义。提出利用GoogleEarth（GE）和图像处理技术快速获得城市地形及建筑物数据的方法。基于Googl Earth API获取GE上的高程点数据；获取GE上的遥感图像；建筑物的高度使用Sketchup根据建筑物阴影恢复三维建筑物原型推算获得。最后在ArcScene中使用获取的数据建立简单的三维虚拟场景，进行了洪水淹没范围的可视化显示和淹没面积的计算。该实例说明了所获数据的实用价值。     

童家湖蓄滞洪区洪水演进数值模型研究

为更加科学、有效地运用童家湖蓄滞洪区,降低洪涝灾害损失,以二维非恒定流基本控制方程为理论基础,根据童家湖蓄滞洪区1:5000实测地形资料,基于非结构三角形网格,采用有限体积算法建立了蓄滞洪区洪水演进数学模型。依据所建立的模型,模拟分析了设计分洪条件下分蓄洪区内洪水演进过程,还选取了蓄滞洪区内若干有重要代表意义部位,在其模拟计算的水位增长及流速变化过程基础上,进一步分析了分洪不同时段蓄洪区各区域的洪水淹没趋势。模拟结果显示:童家湖分洪开始约2 h,分洪洪量主要在分洪口附近填洼;分洪前20 h洪量主要集中在蓄滞洪区南部;20 h后,北部洼地填满后蓄滞洪区内联通,各处水位同步涨落。模型可以较完整地反映童家湖蓄滞洪区内洪水演进过程,研究成果可为童家湖蓄滞洪区分洪准备、撤离转移等工作提供决策参考。     

洪水避难分析系统的研究开发及其应用

随着经济社会快速发展,洪水高风险区中人口资产密度增大,受全球气候变化影响,台风、极端暴雨等形成的洪水灾害给高风险区的人员资产带来更大的威胁。危机时刻,如何更为有效、有序地组织灾区民众的避难转移是减少伤亡和损失的重要手段。本文从水文水力学、灾害学与地理信息科学等交叉视角,利用二维洪水仿真模型进行洪水演进模拟分析,对需避难转移人员及其空间分布特征进行识别;提出安置区的选择规划及优化匹配方法;建立最优转移路径分析模型及道路拥堵计算模型;在GIS平台上集成相关模型方法,开发洪水避难分析系统。在荆江分洪区进行了实例应用研究,建立了荆江分洪区的洪水模拟分析模型,用1954年分洪的实况洪水进行分洪区的洪水演进模拟分析,根据分析结果将分洪区划分为危险重灾区、深水重灾区和进洪轻灾区3个危险区域,利用荆江分洪区2014年分洪预案进行1954年实况分洪情景下的避难转移模拟分析,提出了基于洪水演进特征的分批次转移的改进优化方案。应用实例研究表明,本文建立的模型方法和相关系统具有较好的实用价值,可以为分蓄洪区等区域洪水避难方案的制定提供分析优化手段。     

现代水利要求下防洪库容的设置与调度研究

现代水利要求人与自然和谐相处,保障经济社会的可持续发展。在峡江水库防洪库容设置研究时,拟定了“水库和分蓄洪区同时承担防洪任务”和“水库为主、分蓄洪区仅分蓄坝址以下洪水”两种洪水调度方案。经分析比较,选择前者作为设置峡江水库防洪库容的运用方案,并且采用“依据坝前水位结合上游来水流量指示调度”的洪水调度运行方式。此方案既能充分利用现有的分蓄洪工程,又能尽量保护土地资源、减小库区淹没损失,在不增加工程投资前提下可减少新增的淹没区域,且能满足工程下游的防洪要求。     

基于DSI技术的水库静态库容快速计算

基于DSI技术的水库静态库容快速计算是通过采用DSI三维技术快速构建不规则三角网地形模型,再结合库容自动计算模块快速输出库容计算成果。该方法通过地形数据快速、准确地计算出不同蓄水位的水库静态库容及对应的蓄水面积,自动生成水位-库容-面积曲线,克服了现有水库静态库容计算中的缺点和不足,在水库静态库容计算领域提供了一种新的技术方案。     

分蓄洪区数学模型中边界处理的改进

针对分蓄洪区水流数值计算中的复杂边界问题,在传统笛卡尔坐标方法的基础上改用斜角笛卡尔方法.该方法能更好地贴近实际水边线,又能保留传统笛卡尔方法的优点.运用改进的分蓄洪区平面二维水流数学模型计算了湖北省白谭湖分蓄洪区洪水演进的情况.     

基于一二维耦合技术的溃坝洪水模拟研究

以印度尼西亚巴丹托鲁水电站溃坝洪水模拟为例,对于地形条件复杂的河流,利用MIKE软件基于一二维耦合技术构建溃坝洪水计算模型,对拟定的溃坝工况进行数值模拟。建立的溃坝洪水一二维耦合模型适用于不规则计算域和地形,通过引入了新的动态耦合技术,避免了采用单一模型时遇到的计算效率、网格精度和准确性方面的问题。通过数值模拟得到了溃口流量过程和下游海滩地区洪水演进过程,并对下游敏感区域进行淹没影响分析。模拟成果为水电站工程设计、溃坝洪水风险分析和灾害损失评估提供了技术支撑。     

水电站水库群防洪补偿联合调度模型研究及应用

针对具有下游防洪任务的水电站水库群，提出基于预报及库容补偿的水库群防洪补偿联合调度逐次渐进协调模型，推求水库汛期防洪库容动态控制方案。该模型运用了大系统分解协调理论及贝尔曼的逐步逼近思想，以各水库为独立的子系统建立3层递阶结构，针对库间水力、电力联系及防洪库容限制等复杂的约束条件进行不同层次的协调。模型经过多次迭代计算，得到最佳的水库群防洪库容协调方案。该模型应用于清江流域梯级水库，计算结果表明，在不降低水库及梯级原有的防洪标准前提下，能有效利用上游水布垭水库的防洪库容，分担隔河岩水库部分防洪任务，并显著提高梯级水库发电量。     

分布式水文模型构建及在黄河区间流域的应用

选择位于黄河支流洛河中游的长水—宜阳区间流域作为研究对象,基于数字高程模型,计算栅格水流方向、集水面积和栅格演算次序,为产汇流计算打下基础。把1个栅格单元作为1个小子流域,基于栅格采用新安江模型进行产流计算,采用Muskingum-Cunge算法进行河道洪水演算。结果表明,基于DEM的分布式水文模型在洪峰误差控制和过程拟合等方面表现较好,洪水模拟具有较高的精度。