长江河道地形图任意断面提取方法及地形模拟

基于长江河道地形图建立河道DEM,用双线性插值法任意提取和计算河底地形断面的方法可以在河底地形图上任意位置提取准确的河底地形断面数据,绘制成断面图,提供指定测点间距下的断面数据.在"长江水文泥沙信息分析管理系统"中采用该方法还实现了对叠加在一起多年份(多测次)的河道地形图上同时提取不同时间的长江河底地形数据,用计算机模拟河底地形随时间变化的动态演化过程.     

小浪底及西霞院水库泥沙信息管理系统的开发

为了管理好小浪底及西霞院水库水文泥沙原型观测资料,科学指导小浪底及西霞院水库的调度运用、最大限度地避免库容损失和延缓泥沙淤积速率,建立了小浪底及西霞院水库泥沙信息管理系统。该系统采用微软公司的.NET软件体系架构进行开发,主要业务分为数据采集、数据处理和数据应用3个方面,由用户管理系统、基础数据库管理系统、水文分析系统、河床演变分析系统、三维应用系统和WEB发布系统6个子系统组成,能够真实、准确地收集并分析小浪底和西霞院库区的水文泥沙及河道变化信息,基本实现泥沙信息的数字化管理,并能真实再现库区及下游河道的三维地形景观。     

长江河道地形DEM生成与管理关键技术探讨

长江河道地形数据是水文泥沙监测与分析工作信息化的重要基础。针对多测次、多比例尺、多坐标系统、数据量巨大、现势性强的长江河道地形数据分析和管理困难的问题,提出了"归一起点,分块计算"的DEM生成方法,采用主题式的对象-关系数据库进行DEM的存储和管理,实现了长江河道DEM的可视化及其在水文泥沙专业分析中的应用。简要介绍了可视化的实现过程和应用情况。     

天津市河道巡查巡视管理系统设计开发与功能介绍

天津市河道巡查巡视管理系统基于GIS、互联网、3G网络、数据库等技术进行开发与建设,实现了天津市行洪河道数据信息的实时采集与同步传输。简述了天津市巡查巡视管理系统总体框架与功能设计,详细介绍了手持终端和巡查巡视管理平台各个功能模块的应用情况。     

建立三维数字长江模型的关键技术探讨

在过去的50余年中,已积累了大量的长江全程水道地形、水文、泥沙资料,为了反映长江水文变化过程的时空动态特征,需要开发能实现三维显示的软件用于水文模拟和水资源管理.中国地质大学信息研究所和长江水利委员会水文局联合开发了"长江水文泥沙信息分析管理系统(GeoHydrology)",并利用其中的三维可视化子系统建立了一套三维数字长江模型,实现了长江水文泥沙及河道原型观测和分析信息的三维可视化.就其中涉及的关键技术及其实现方法进行探讨.     

金沙江梯级水电站水沙数据组织与存储研究

为了使金沙江梯级水电站安全高效运行，需要利用计算机数据库管理系统对海量的水文、泥沙、河道地形等数据进行科学组织与管理。在对水文泥沙数据构成进行分析的基础上，拟定了属性数据的分类管理方案，建立了数据字典和元数据表，实现了根据空间数据特点的分幅组织、分要素组织和混合组织等，并利用空间数据引擎实现了空间数据和属性数据的一体化存储管理。实践证明，所提出的方案和策略具有很好的实用性。     

基于DEM的河道地形三维可视化研究

为了实现河道地形真实感显示,运用了DEM(数字化高程模型)数据格式中的三角网格模型,利用OpenGL提供的光照、材质、纹理映射,反走样等技术实现了河道地形的三维可视化,利用VC 及OpenGL中的平移、旋转、缩放等功能,实现了河道地形三维动态显示的效果.在添加了多种工况的洪水数据后,实现了河道流场可视化及防洪预测等相关功能.     

基于离散点的河道地形外包边界自动生成方法

河道地形外包边界是生成河道地形DEM数据的重要约束参数,对基于地形法的水文泥沙分析计算具有重要影响。为了提高河道复杂地形边界的圈定效率,提出了一种基于平面离散点的外包边界搜索自动生成方法。该方法提取河道地形实测点数据,通过格网划分快速确定边界格子闭环,搜索并扫描相邻边界格子内的离散点,遍历生成河道地形外包边界。采用该方法,在GeoHydrology软件中实现了不同比例尺的长江河道地形外包边界的自动搜索,并在此基础上完成了河道地形的DEM生成、槽蓄量计算、冲淤厚度图绘制等工作。结果表明:该方法对于复杂河道地形能够快速提供较为准确的边界约束,具有适应性强、生成速度快、贴合河道实际形态的优点,提高了长江水文泥沙信息管理和分析的时效性和准确性。     

“三江”精细化河道管理系统设计与实现

为了解决河道管理存在的业务分散、功能粗放、决策智能化水平不高等问题,宁波市三江河道管理局以精细化管理思想为依托,借助物联网、地理信息系统等信息技术手段,建设了姚江、奉化江、甬江"三江"精细化河道管理系统,有效提升了"三江"的整体管理水平,实现了河道管理的可视化、智能化、精细化管理。介绍了该系统的总体设计、数据库设计、主要内容及应用效益,以期对其他地区河道管理提供参考。     

海陆空大数据测绘系统的构建与应用

利用多波束测深系统、三维激光扫描系统和无人机航摄系统,结合4S技术和云计算平台构建了海陆空大数据测绘系统,实现了海陆空三位一体化测量和大数据的快速处理、分析和管理。结果表明:海陆空大数据测绘系统在数据采集、处理、分析和管理方面具有传统测绘系统无法比拟的优势,提高了测绘效率,实现了陆地水下地形三维一体化无缝拼接和陆地水下三维一体化漫游,真实地再现了陆地水下的三维虚拟场景,拓宽了应用领域,生成了多样化的地理信息成果;实现了测绘产品的再利用,通过研究分析测区的地形变化情况,可及时掌握陆地水土流失的趋势和河道冲淤变化程度,更好地为测区水土保持、河道管理提供基础性的依据,掌握了系统的数据处理和基于4S技术的河道地形演变分析方法。     

基于河流健康理念的河流管理发展过程浅析

对国外河流管理的历程、现状和趋势进行了分析,讨论了我国河流管理的发展历程,并对七大流域目前的河流管理中存在的问题进行了归纳。在此基础上,结合河流健康理念,从综合考虑河流管理中的行政手段和技术方法、注重河流综合管理工作中的公众参与、建立恰当的河流健康评估体系并与河流综合管理的集成、尝试河流动态管理方法和建立河流数字化信息系统等5方面提出了我国未来基于流域的河流管理的发展建议。     

无人机和卫星遥感技术在长江河道监测中的应用

简述了无人机航测和卫星遥感的基本特点,对新技术与传统监测方法进行了比较,阐述了无人机航测在长江河道监测中的作业流程和卫星遥感在河道管理中的应用,并结合具体实例,论证了新技术在长江河道测绘、河势分析和抢险救灾中的重要作用和价值,该技术方法为推进数字孪生流域建设、全面实现“十四五”水利信息化提供了新的思路和方法。     

佛山水道水流水质模型研究与应用

根据感潮网河区的水力、水质特性,利用一维感潮河网区水流水质数学模型,加入顺逆调节因子,将顺、逆流向的离散方程统一到同一方程中,研究分析佛山水道各种引水方案对佛山水系水流的影响和对佛山水道水环境改善的效果,为佛山水道引水工程的进一步设计提供依据。模型通过相应的同步潮流观测水位资料进行了率定,精度符合要求。     

连通度对佛山水道净污能力的影响研究

为了更好的研究河网水系连通度对于污染物质降解能力的影响,在佛山水网不同的水体连通情况下,运用经过验证的河网数学模型研究不同水体连通情况下,模拟佛山水道的水体交换时间、污染物浓度分布。研究结果表明：随着河道与外界连通性能提高,水体交换能力、对污染物质的净化能力都有所提高,有利于改善河道生态环境。     

应用GIS计算分析长江镇扬河段的河床演变

在GIS环境条件下,建立了长江镇扬河段地理信息系统,主要包括三个子系统:自动成图系统、测图信息管理系统和河道冲淤分析系统。河道冲淤分析系统采用GIS的空间技术,实现了任意测次间的剖面冲淤分析和区域冲淤分析。剖面冲淤分析包括固定断面冲淤分析和任意断面冲淤分析;区域冲淤分析包括固定河段冲淤分析和任意区域冲淤分析。其最大特点是实现了任意时间、任意空间的在线冲淤分析,在GIS平台下开发了河道管理与整治研究中快速进行高效冲淤分析的技术手段,可以从河床演变角度直观地表达河道的地形信息,为河道规划管理及整治措施设计提供了快速准确的科学数据。从镇扬河段上游至下游顺序,根据GIS分析计算得到的河道冲淤信息分别就仪征水道、世业洲、六圩水道、和畅洲和大港水道的河床冲淤演变分别进行分析介绍。     

农村河流生态健康与服务功能

以盐城市12条代表性河流为例,分析农村河流生态健康与服务功能的关系,探讨农村河流治理中两者的实现途径。结果表明:农村河流的服务功能与生态健康具有胁迫-响应关系,河流生态健康的评估内容和评估标准均体现了河流服务功能的影响。由于河道自然系统内部的层级影响关系,以及农村河流具有较多自然属性特征,农村河流的生态修复应尽量依靠自然河流生态系统本身的自组织和自修复能力,河流治理应注意保留或促进河流自然生态功能的发挥,从基本的河流形态和水文水动力等要素开始,逐步促进上层要素和河道生态健康的整体恢复。     

水环境实时调控决策支持系统的开发与应用

以建立水环境实时调控决策支持系统为目标,集成综合数据监测体系、数据库、流域入河污染物负荷模型、河流水环境模型、水环境承载能力与污染负荷动态调控模型、GIS平台等众多模块,提出了系统组成的总体框架,分析了多种数学模型间的集成链接方法、GIS显示体系与数学模型间的交互方法、水环境状态实时模拟与基于调控措施的方案模拟等系统集成的关键环节,提出了水环境实时调控与数字化管理功能在复杂大系统中的实现思路与方法,为复杂水环境调控系统的开发与集成提供了简单实用的集成模式。系统在北运河水系水环境管理中的应用结果表明:该系统方法实现了北运河的实时调控模拟,提高了区域水环境管理的智能化水平。研究成果对水环境实时调控与决策系统的建立及精细化管理具有重要的参考价值。     

数字流域中的水环境信息化关键技术

数字流域是我国流域管理的发展方向，是流域现代化管理的重要技术手段．水环境信息化作为数字流域的重要组成部分，提供了对流域水环境进行监测、管理、分析、控制的综合手段．文中提出了流域水环境信息化综合系统的结构，分析了流域水环境信息化的关键技术，对其中的主要环节进行了讨论．     

河流泥沙研究进展

泥沙研究主要是认识水流中的泥沙运动规律、河床演变规律，进而解决水利工程中的泥沙问题。泥沙学科体系始建于20世纪，侧重河流泥沙研究。河流泥沙运动力学基本理论包括：泥沙的沉降特性、泥沙的起动特性、悬移质运动规律、推移质运动规律、水流挟沙力、非平衡输沙、泥沙运动统计理论、异重流运动理论、波流作用下的泥沙运动理论等。在长期的治河实践中，我国的泥沙科学发展迅速，主要进展包括：泥沙运动力学基本理论，高含沙水流的运动机理与理论，河流模拟的理论与技术，水库泥沙的对策与管理，河道演变规律的认识及治河工程技术等。本文对河流泥沙研究的主要进展进行简要综述。     

水资源流域管理实施中的相关问题探讨

对水资源流域管理模式实施中产生的相关影响问题进行探讨,指出流域管理和区域管理相结合是水资源管理的最优模式。针对流域管理中产生的行政区域管理与流域管理的相互冲突、水功能区划分、跨流域调水、水资源系统管理以及流域机构的管理职能等问题,从现代管理学、系统论、可持续发展思想等角度,提出了解决问题的思路,并对我国水资源科学管理模式进行了探讨。