基于ArcGIS的洪水演进三维动态可视化系统设计

由于未考虑洪水演进过程的离散性和不稳定性，导致洪水演进模拟精确度较低。为此，提出一种基于ArcGIS的洪水演进三维动态可视化系统。引入ArcGIS进行洪水演进三维动态可视化研究，以二维浅水方程为基础组件，用于干河床的平面二维洪水演进计算模型，使用有限差分法进行离散分析。以ArcGIS为基础平台，组建基于ArcGIS的洪水演进三维动态可视化系统，实现洪水演进计算模拟和可视化的无缝结合。仿真实验结果表明系统能够有效提升洪水演进模拟精确度，同时有效加强系统的稳定性以及运行效率。     

基于OSG的水利工程三维可视化系统研究与应用

结合虚拟现实技术在水利工程三维可视化系统中的应用,通过对流域地形仿真、洪水演进模拟的三维可视化研究,以等高线数据为基础,使用VPB及ArcGIS构建地形模型,采用VC＋＋结合OSG的可视化开发环境建立了水利工程可视化模拟系统,实现了三维场景漫游、空间信息查询、洪水演进模拟等功能。该系统能在PC机上流畅地运行,图形的生成速度和质量较高。     

基于OpenGL的湿地洪水演进模拟仿真系统的研究

作为松嫩平原洪水资源利用与湿地生态环境3S 系统中一个重要的组成部分湿地洪水演进模拟仿真系统的研制是一项复杂的专题。通过对系统目标以及可视化需求的分析, 对开放式的国际图形标准OpenGL 进行了阐述, 并以GIS 技术为基础, 采用面向对象的编程语言VC ++ , 结合OpenGL 的编程环境来实现扎龙湿地地形、地貌和洪水演进动态模拟的三维可视化效果。     

VR技术在扎龙湿地三维洪水仿真系统中的应用

洪水可以补充湿地水源,但是如果利用不当,也会造成危害。因此将VR(虚拟现实)技术应用于扎龙湿地的洪水管理对于湿地的保护非常重要。使用VRML(虚拟现实建模语言)构建了湿地三维地形场景,采用水力学模型计算了扎龙湿地的洪水淹没数据,通过JavaApplet实现了基于网络的三维漫游、洪水信息查询、洪水淹没仿真等功能,建立了交互三维可视化仿真系统。结果表明,该系统可以取得较好的扎龙湿地三维显示效果,较准确地模拟洪水演进过程,对于湿地保护、湿地洪水管理与远程决策有着重要的意义。     

基于WebGIS的洪水模拟仿真系统的设计与实现

洪水是自然界中给人类带来灾难最为严重的一种自然现象,因此人类必须要掌握洪水的运动规律,学会如何合理利用洪水资源,降低洪水灾害给人类带来的损失。该文利用水力学模型对洪水数据进行计算,将WebGIS技术和三维可视化技术相结合,借助Skyline开发平台,采用C#编程语言开发了基于Web的洪水模拟仿真系统,实时模拟了洪水的淹没过程,实现洪水淹没模拟的网络三维可视化拟和相关的洪水淹没信息的集成、管理、发布和共享,为洪水的科学管理和决策提供了科学依据和技术支持。     

数字流域复杂地形仿真中的网格技术

针对目前数字流域开发中的实际情况，该文介绍了一个依托通用GIS平台的复杂地形仿真系统的可视化核心问题——地形网格化。在研究非结构化网格生成体系的过程中，作者结合研究所正在进行的流域“洪水演进”仿真项目实施了该体系，并初步实现了全流域淹没以及区域洪水演进过程的动态模拟。最后，该文叙述了该技术的设计思想和实现，并给出了可视化结果。     

并行化洪水演进模拟研究综述

近年来,并行化洪水演进模拟技术发展迅速,在防汛减灾领域发挥重要作用。在考虑洪水演进模型的数值方法、并行模式和编程技术等因素后,选取一些有代表性的洪水演进模型,分析了同构并行和异构并行洪水演进模型涉及的技术细节,提出并行化模型开发的技术难点和解决方法。最后,提出将来并行化洪水演进模型研发的着力点：非结构网格模型的异构并行化;混合并行的洪水演进模型;适于GPU异构并行的网格形式;并行环境下的实时可视化和交互式计算;基于动态编程语言的模型开发;界面式开发及模型应用推广。     

基于矢量结构的三维地质体可视化系统研究与设计

三维地质体可视化技术是快速、及时地再现地质体三维信息及综合分析的有效途径。本文对基于矢量结构的三维地质体可视化系统进行了研究与设计。     

基于ArcGIS的扎龙湿地三维显示模块的开发研究

论文主要以扎龙湿地信息查询管理系统的设计和应用为背景,以ESRI公司研制的GIS软件ArcGIS8.1为开发平台,采用COM(组件对象模型)技术,结合面向对象的编程语言VisualBasic对ArcGIS提供的控件SceneViewerCtrl和开发对象接口ArcObjects进行二次开发,建立了扎龙湿地三维显示模块,实现了对扎龙湿地地形地貌的三维显示以及三维漫游等功能。在此基础上,为了能够使三维显示模块对湿地的调洪蓄水提供决策上的支持,加入了洪水演进仿真模块,初步实现了洪水的动态演进,解决了传统二维显示的局限性,为与专业水流动模型的结合,实现真正意义上的洪水演进仿真奠定了基础。     

基于OpenGL实现真实感地形表现的研究

三维真实感图形是科学可视化、计算机动画、虚拟现实的技术核心,也是时空一体化地理信息系统的关键技术,而OpenGL又是目前最新的三维图形国际标准,为了实现地形的真实感显示,讨论了三维真实感地形表现在OpenGL支持下的地形模型映、遥感影象与地形的融合、专题信息与地形的融合、以及动画与虚拟现实等技术实现方法,并在荆江分洪区洪水演进模拟系统等开发中得到应用。     

基于免疫克隆选择算法的马斯京根模型参数估计

针对马斯京根河道洪水演算模型参数估计中所存在的线性化、求解复杂、精度差等问题,提出了一种基于免疫克隆选择算法（ICSA）的马斯京根模型参数估计新方法。实验和应用结果表明,基于免疫克隆选择的马斯京根模型参数估计算法具有求解速度快,计算精度高,算法控制参数设置简便、通用性强等特点,与现有的马斯京根模型参数估计方法相比,该算法显示出更好的优化性能,能够很好地解决马斯京根模型的参数最优估计问题,从而为马斯京根模型参数的估计提供了一种新的更为有效的方法。该算法也可广泛应用于其他洪水预报模型的优化问题。     

基于数字地球的洪灾演进模型表现

近十几年来,自然资源的开发利用不断扩大,城乡经济建设飞速发展,洪涝灾害出现的频率及其造成的损失也不断地增加。快速、准确、科学地模拟、预测灾害影响范围,对防洪减灾具有重要意义。根据洪灾演进的水力学特性,重点探讨了基于数字地球的格网模型构建、“体积法”洪水淹没范围计算以及逐次扩大范围的渐进递归算法,最后综合上述方法实现了基于数字地球的位置无关的洪灾演进模型及其表现。     

Real-time simulation of large-scale dynamic river water

The real-time modeling and rendering of large-scale dynamic river motion phenomenon is one of the most challenge problems in the research field of simulation, the river water is the most important component in the virtual flood routing process, the simulation should realistically represent its dynamic behavior. This paper embraces a number of techniques covering all the steps of water motion simulation and focuses on the dynamic river surface generation and animation, we describes a combination of modeling methods for flood routing process simulation: FFT-based (Fast Fourier Transform) large-scale water surface modeling and dynamic flood peak generation on water surface using a physically based approach. The real-time rendering techniques for the large-scale 3D scene rendering such as LOD and seamless tiling of LOD patches were discussed in detail, we have adapted them to the rendering of flowing river, new method called template culling for fast clipping were also developed. The methods allow the user to interactively fly over a virtual valley, and there are presented results of implementation of the 3D visualization for river flood routing simulation.     

无线传感器网络路由算法仿真模型的研究

随着计算机技术、网络技术、无线通信技术的发展,当前在通信领域形成了一种无线传感器网络,无线传感器网络有诸多优势和功能,应用范围非常广,因为自身的特点,使得无线传感器网络的发展、技术等面临着新的挑战。无线传感器网络从组成到功能均和传统的无线通信网络不同,无线传感器网络的路由算法在不断地创新和突破。在无线传感器网络路由算法的设计中,需要将所有的资源高效利用放在首位,建立路由计算仿真模型。针对无线传感器网络路由算法的仿真模型进行了研究分析。     

基于SWMM模型的城市暴雨洪水模拟与分析

为了进行城市暴雨洪水模拟分析,以湖北省恩施市中心城区为研究区域,在河流水系分布和洪水来源分析的基础上,提出洪水分析计算方案,构建一、二维耦合SWMM模型计算典型频率(10,20,50,100年一遇)河道洪水演进和漫堤淹没过程,获得较为准确的洪水淹没范围、水深、淹没历时和洪峰到达时间等信息,并结合GIS进行洪水影响评价。结果表明,清江干流主要河段基本满足20年一遇的防洪标准,清江干流和龙洞河部分河段现状防洪能力较低。SWMM模型是一种成熟的城市雨洪径流模型,适宜于城市暴雨洪水模拟与分析应用。     

灰狼优化算法在马斯京根模型参数估计中的应用

为了提高马斯京根模型在河道洪水演算过程中的求解精度,提出一种基于改进灰狼优化算法的马斯京根模型参数估计新方法,并将其应用于南运河称沟湾至临清段洪水演算.实验结果表明,改进的灰狼优化算法可以有效地估算出马斯京根模型中的参数,且与现有的马斯京根模型参数估计方法相比,该算法计算精度更高,具有更好的优化性能.     

基于数字地球的洪水淹没分析及仿真研究

针对洪涝灾害中洪水淹没问题,采用现代信息技术对洪水进行淹没分析和三维仿真。基于瓦片金字塔模型生成研究区域的三维地形,在此基础上按照精度要求构建指定步长的矩形格网模型,对给定洪水水位值和洪水量已知的两种情况分别进行洪水淹没分析,提出洪水淹没仿真系统体系,采用三维仿真技术对洪水淹没进行三维仿真进行淹没过程的三维仿真。实例表明,方法具有较好的实用性,对防洪决策及洪灾后评估等具有重要意义。