河道地形数据GIS入库方法

针对CAD河道地形数据的空间分析能力弱、使用范围窄等特点,采用GIS技术对CAD河道地形数据进行转换和入库。在数据转换和入库过程中对涉及的高程点数据获取、等高线高程确定、高程数据粗差探测等方面进行研究,实现了在少量人工质量控制的前提下高效率地将CAD河道地形数据向GIS数据自动转换与入库。该高程数据提取方法具有准确、快捷和实用的特点。     

基于等高线的真实地形CFD建模方法

引入逆向工程建模思路,基于地形等高线,提出了一种真实地形CFD(Computational Fluid Dynamics)建模方法。通过对GIS地形数据的下载与处理,提取出研究区域等高线,进而利用等高线创建三角网格模型,结合逆向工程技术与三角网格模型生成地形网格模型。结果表明,该方法操作简便、生成模型精度高且建模效率高,有效地解决了使用常规建模方法存在的数据处理复杂、模型精度低以及不适用于大面积真实地形情况等问题,为真实地形的CFD数值模拟提供了支持。     

基于断面地形法和网格地形法的河道冲淤计算分析

河道的冲淤量及其分布是相关工程规划设计和防洪决策的基本依据,在生产实践中,冲淤计算一般是采用断面地形法。随着GIS技术的发展,三维表面的建模和表面分析已逐渐成熟,为推广网格地形法计算河槽冲淤量创造了条件。该文通过对比断面地形法、网格地形法两种方法计算的河道冲淤量,分析其误差来源及解决方法,评估其方法的适宜性和可靠性,得出GIS支持下的网格地形法计算河道冲淤可视化强,提高了效率和精度。     

运用GIS技术确定河岸带范围的方法研究

河岸带作为水陆交错带,承担着拦截面源污染、防洪、维系生物多样性等重要作用,准确界定河岸带范围有利于河岸带的研究、保护、恢复和管理。以辽宁省大凌河为例,基于大凌河流域数字高程数据,采用地形提取与实测对比分析法,运用GIS技术开展流域水系、等高线、河道大断面提取,根据提取河道断面与实测断面对比分析,确定不同河段河岸带陆域边界界定点,通过干流397个数字断面分析,得到大凌河河岸带定量划分结果。运用GIS技术处理数字高程数据,并与实际勘测相结合对河岸带进行定量提取,结果显示所提取河岸带范围与实际比较接近,可应用于其他地区河流河岸带范围界定研究。     

断面地形法在长江中游河段冲淤计算中的应用

为了便于与历次长江槽蓄量成果比较,研究河段河床的冲淤变化规律,运用计算机技术采用河道断面地形法对长江中游河段城陵矶至九江段进行了冲淤计算。介绍了数据采集方法、编程技巧、计算方法,以及与GIS计算槽蓄量成果比较情况。指出了河道断面地形法的误差来源,并提出改进建议。     

基于GIS的河道演变与可视化分析方法研究

基于GIS的河道演变与可视化分析是长江水利委员会水文局研制开发的长江水文泥沙信息分析管理系统建设的一项重要内容.首先对数字高程模型和河道地形空间数据和属性数据的管理模式进行了系统性的说明,然后根据GIS分析方法对河道槽蓄量、冲淤量、冲淤厚度以及断面的任意切割计算方法和可视化表现形式进行了系统性分析和研究.研究成果在许多工程研究领域得到了广泛应用,发挥了较好的经济效益和社会效益.     

基于GIS的河床演变断面分析方法研究

水流与河床、河岸以及涉水工程建筑物相互作用,引起河床演变。传统的河道地形变化分析是手工描绘不同时期地形等深线,人工切割断面进行计算,通过对比分析来研究河床的冲淤演变。这种方法工作量大,精度也难以保证,GIS技术为河床演变断面分析提供了快捷、准确的方法。介绍了GIS在河道断面分析及河势变化分析方面的应用。分析结果表明：GIS技术十分有利于进行河床演变分析。     

基于GIS技术的东江源区寻乌水河道演变及其影响分析

利用水背水文站2010—2020年固定大断面的实测资料和水背站附近水下地形测量资料,采用GIS技术,构建了用于河床变化分析的水下断面地形数据库和水背站附近水下地形三维模型,分析寻乌水干流水背水文站段河道单断面的时空冲淤变化和河道冲淤变化情况,查找了影响因素及变化带来的影响,结果表明:GIS技术是研究河道地形变化的一种行之有效的方法。寻乌水干流水背站断面2010—2015年多年平均河底高程下降0.75 m, 2015—2020年多年平均河底高程下降0.52 m。河道河床在2010—2020年主槽地形呈冲刷之势,平均下切深度1.27 m。电站拦沙、河道采砂及废弃矿山综合治理成为该段河道地形变化的主要因素。河道逐年下切会增大河流槽蓄量,增加污染物在下游河道的回荡时间,进而使水质恶化。同时,河床剧烈演变有可能触发跨河桥梁险情甚至引起沿河路基被掏空、岸堤坍塌等。     

基于GIS技术的西江干流(肇庆—思贤滘段)河道地形变化分析

利用西江干流(肇庆—思贤滘段)河段1997—2012年的固定大断面的实测资料和思贤滘附近地形测量资料,采用GIS技术,构建了用于河床变化分析的水下断面地形数据库和思贤滘附近水下地形三维模型,用以分析该段河道深泓变化、断面形态特征变化、单断面的时空冲淤变化和河道冲淤变化情况。结果表明:GIS技术是研究河道地形变化的一种行之有效的方法。西江干流(肇庆—思贤滘段)河床在1999—2007年间主槽地形平均下切深度10.5 m,2007—2012年间呈现轻微淤积之势,平均淤积厚度1.3 m,河道地形变化主要集中在羚羊峡至砚洲岛和砚洲岛下游河道,航道疏浚工程成为该段河道地形变化的主要因素。     

GIS支持下的长江江苏河段深槽冲淤演变探讨

GIS强大的空间分析和空间数据库功能,提供了其它研究手段难以解决的河道水下地形冲淤变化分析及空间分布等问题的有力工具。本文在GIS技术的支持下,利用6个测次的长江(南京以下段)航道图数据,建立研究区域河道水下地形数据库,分析了河道冲淤变化及空间分布,分析计算结果表明研究区域1995年以前净面积减少,以冲刷为主,局部地区有淤积,但冲刷量大于淤积量,在1983年至1987年间净减少面积最大值为17.94km2.a-1;1995年以后净面积增加,以淤积为主,年净增面积达到13.43km2.a-1。同时基于GIS技术对河道形态、冲淤部位等进行实时的可视化显示,进一步对河道冲淤变化进行高效、准确的定量分析,更能有利于发现河道冲淤规律,为洪灾成因和防洪减灾对策研究提供决策支持。     

基于ArcGIS Engine的河道数字地形建模

河道数字地形建模是根据河道测点数据创建河道地形模型DEM,包括河道不规则三角网数据模型(TIN)、河道规则格网数据模型和河道等高线数据模型。以长江南京段的实际测点数据为例①,以ArcGIS Engine为开发工具,参考反映河道地形特征的控制测点构建河道TIN,以突出河道弯曲性、深槽连续性、边坡平滑性等地形特征;由TIN创建规则格网模型和等高线模型。同时,在三维显示时利用"加边"处理来填补岸边数据满足可视化效果。     

机载LiDAR在山区型河道地形测绘中的适用性研究

河道地形是河流保护与利用的基础支撑资料,采用传统手段测绘山区河道地形具有作业风险高、难度大、效率低等不足,采用航测手段则具有高程精度低、植被覆盖地面信息无法获取等不足。机载LiDAR具有较强的植被穿透性,结合影像与激光的优势,可以很好解决以往山区河道地形作业方式的不足。与其他作业区域相比,地形坡度、植被覆盖度会影响机载LiDAR在山区河道地形测绘中的作业精度。为研究机载LiDAR在山区型河道地形测绘中的适用性,首次提出了按地形类别、地表覆盖物对典型山区河段进行机载LiDAR植被穿透性、作业精度研究。研究结果表明:(1)机载LiDAR获取影像平面精度优于点云,可充分结合影像平面精度高、激光点云高程精度高及丰富地表信息表达方式的优势;(2)机载LiDAR具有良好的植被穿透性;(3)点云高程精度受地形坡度、植被覆盖率影响,坡度越大、植被越密集,精度越低;(4)点云等高线由不经抽稀的点云生成,等高线精度与点云精度接近;(5)机载LiDAR在在山区型河道地形测绘具有较好的适用性。     

黄河上游冰情及其研究

黄河上游地处我国北方，冬季寒冷，河流中出现的种种冰情现象都与气温、河道地形及工程修建情况密切相关。自１９６１年以来，黄河上游修建了一系列电站，冰情在建库前、后发生了很大变化。四十几年来为了开发上游水电资源，有关部门除进行常规的冰情观测外，还进行了水内冰分析研究；冰塞形成的机理变化规律及冰塞壅水位计算方法的分析研究；凌汛洪水形成过程及凌汛洪水流量的分析研究；并在防冰措施方面积累了经验，本文针对这些方     

基于GIS的黄河内蒙古段冰下河床三维可视化方法与应用

为了揭示冰封期黄河河床的演变过程,基于地理信息系统(GIS)技术,研究了黄河内蒙古段冰下河床三维可视化分析方法。根据野外测量结果进行了河道地形剖析,绘制了河床地形等值线图、矢量地形图及弯道典型断面;在可视化过程中,绘制了冰封期和畅流期河床的三维表面图及地貌晕渲图,并对冰封期和畅流期河床冲淤变迁做了定量计算,对冰盖流和明渠流两种条件下的河床空间进行了对比分析。结果表明:运用GIS技术可以实现河床表面的三维建模和不同时期河床冲淤变化的定量计算,及时反映出河道变迁过程,准确计算河床冲淤量,阐释冰封期泥沙与水流运动相互作用的机理。     

浅谈MIKE21模型地形前处理技巧

该文从MIKE21地形文件的制作程序出发,介绍并分析了地形编辑器的使用步骤,针对目前常见的AtuoCAD电子地形图,提出一种简单快捷的利用辅助程序生成MIKE21地形文件的方法.为了说明此方法的可行性,选取了珠江三角洲地区崖门口附近河道进行地形数字化处理,并生成MIKE21地形文件.对比生成的地形图和原始的AtuoCAD电子图可以看出,等高线形状、位置、大小、曲率等都基本一致,各个取样点的高程差均小于0.1m.所生成的地形图基本能准确反映原始地形.     

基于GIS佛山市河道数字水下地形管理系统的设计与实现

为了更好地管理和使用佛山市属河道地形资料,全面提升河道管理水平,研制了佛山市河道数字水下地形管理系统。该管理系统基于java与SQL Server组件的方式构件,既实现了GIS的基本功能,又实现了地图数字化管理功能,大大提高了工作效率,并将河床变化定性描述进一步提高到定量表达的水平,为河道管理决策、规划、治理提供了有力的技术支撑,具有一定的实践意义和推广价值。     

河道二维数值模拟地形数据前处理精细化研究

数值模型是分析河流水动力水质演变规律的重要方法。通过对MIKE21模型边界等间距取节点,并进行编码,实现实测河道断面地形沿河道弯曲方向的精细化插值,为河道数值建模提供优化后的地形数据。为了说明此方法的优越性,选取荆门城区某河流部分河段作为研究对象,利用Python完成程序的编写,对实测河道断面数据进行精细化插值运算,并对比地形精细化处理前后与实际地形的差别。结论认为,经过对6组断面插值运算,河道地形得以细化,减少了模型运算错误率,使得模型更趋近于真实情况。     

地形影响下河道堤防施工过程中软土地基处理技术

以地基加固为核心进行软土地基处理技术设计时，主要应用单一的降水预压法，导致处理后的软土地基沉降量依旧较高。因此，在河道堤防施工过程中，设计考虑地形影响的软土地基处理技术。选定某河道的堤防施工工程作为研究对象，该软土地基施工区段属于冲积、冲洪积相和海陆相交地形，无法直接充当堤基持力层，需要展开地基加固处理。采用回填工艺完成砂垫层铺设，完成对地形影响下的软土地基表层处理。再打造多个泥浆搅拌桩，组成泥浆搅拌墙，将地基施工区域与周边水源进行隔离。在目标区域合理布设井点，安装降水预压装置，进行软土地基的降水预压处理。再结合强夯法，对降水预压处理后的软土地基进一步加固。监测结果表明，软土地基处理的施工阶段总沉降量为0.49m,运营阶段测试沉降量为0.92m,均满足河道堤防施工要求。     

基于断面测量数据的水库地形图更新算法研究

使用常规方法更新水库地形图无法满足水库调度、泥沙监测和洪水预报的需要,等高线等比降化算法是基于断面实测地形数据更新水库等高线的计算方法,它通过对原有等高线的修正、更新来达到更新水库地形图的目的。小浪底水库的应用结果表明:使用该方法更新水库地形图,可以及时掌握水库的冲淤分布,全面了解水库地形变化及库容变化情况。     

城陵矶至螺山河段槽蓄量及冲淤变化计算

介绍了利用GIS建立河道地形三维表面,计算分析河段槽蓄量以及冲淤变化的主要步骤和具体方法.该方法具有计算精度高、河道形态显示直观、冲淤部位空间分析能力突出等优点.以长江干流城陵矶至螺山河段为例,选用6个测次的河道地形图,计算分析了近30 a来该河段的槽蓄量变化和冲淤时空分布.分析结果表明城陵矶至螺山河段20世纪70年代河道淤积较为严重,1981～1998年冲淤变化不大,1998～2001年平滩河槽有所淤积,近期冲淤基本处于平衡状态.由于在河道形态的显示、冲淤部位的空间分析方面的突出能力,若进一步和河流水沙数学模型以及其他相关分析相结合,基于GIS的河道冲淤变化分析更能有利于发现河道泥沙淤积的规律,为洪灾成因和防洪减灾对策研究提供决策支持.