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。     

大规模交互式洪水灾害动态场景预警仿真

洪水是一种严重危害人民生命财产安全的自然灾害.针对我国现有的洪水灾害模拟仿真技术系统化程度不足,难以直观、快速地向决策者预警展示洪水泛滥的现况、发展趋势和灾害损失评估的问题,设计了一个可交互的大规模洪水灾害动态场景预警仿真系统.首先利用半拉格朗日隐式积分的方法在基本保证动量守恒和体积守恒的前提下快速求解浅水方程,达到了洪水演进实时稳定的模拟计算;然后提出了一种建筑物洪灾危机的预警规则,在洪水演进时能够通过变换预警色彩,实时警示有关建筑物的洪水受灾损害危机等级;最后建立起一个可交互大规模洪水模拟仿真系统,其功能包括可增加洪水挡板以展示区域的防洪功能、进排水口添加的泄洪效果和建筑物时变的积水高度显示等.在自行采集的城市高程数据上的仿真实验结果表明,该系统可为建设现代海绵型城市的防洪减灾决策设计提供直观、可靠的依据.     

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。     

基于 Sentinel-1 与 Landsat8 的巢湖地区洪水淹没灾害分析

为及时准确得到阴雨天气下的洪水淹没区域及受灾情况,以巢湖流域作为研究区域,选择灾前、灾后的Sentinel-1影像作为数据源,基于SDWI指数及直方图双峰法提取水体信息,结合Landsat 8数据对山体阴影进行去除,快速提取洪水淹没范围,分析洪涝灾害前后时空变化特征,并结合Landsat 8数据获取的土地利用类型分类图,对受灾地区进行灾情评估。结果表明：2020年6—9月巢湖流域重灾区域集中于巢湖西部、东部、北部,耕地、居民地受灾程度严重;利用多时相Sentinel-1影像快速提取洪涝受灾情况,可为国家减灾备灾、应急救灾、恢复重建工作提供有力的数据支撑。     

基于SAR遥感的海河“23·7”特大洪水东淀蓄滞洪区淹没范围动态监测及灾害评估

针对洪涝灾害发生时,受恶劣天气影响光学遥感难以获取有效数据的问题,为快速准确提取洪水淹没范围及评估区域灾害情况,以东淀蓄滞洪区为研究区,选择“23·7”特大洪水灾害发生前后的Sentinel-1 SAR卫星影像为数据源,基于变化检测方法快速提取洪水淹没范围,分析洪涝灾害的时空变化特征,并利用土地覆盖、粮食作物种植分布、人口密度等多种数据,评估受灾程度及影响人数。结果显示,2023年7-9月东淀蓄滞洪区受洪水影响较大,耕地受损严重,受灾人数较多;基于多时相SAR影像,利用变化检测方法快速提取淹没范围,实现动态监测及灾害评估可以为国家应急救灾提供数据支持。     

贺兰山东麓典型流域山洪模拟及预报预警模型构建与应用

为进一步对贺兰山暴雨洪水进行预报预警,基于自主研发的分布式水文模型 HHmodel 和二维水动力模型 HH2D 构建贺兰山东麓 3 个典型流域的洪水预报模型。分布式水文模型将流域划分为规则的网格单元计算产流过程,根据降雨条件和下垫面土壤状态变化自动切换产流方式,二维水动力模型基于 DEM 数据并利用三角网格对区域进行剖分,以出山口水文站的流量过程作为模型输入开展洪水淹没模拟与分析。选取 2018 年 7 月典型洪水数据,模拟暴雨洪水过程、洪峰流量和峰现时间,以及洪水出山后的漫滩过程,模型结果合理。研究成果为贺兰山东麓的洪水预报预警工作提供方法及参考案例,能够进一步为干旱半干旱地区的洪水预报预警提供参考。     

PDM系统中人员模型的建立

本文针对上海家化产品包装部ＰＤＭ系统的实施,对包装部人员的组成和职责进行了分析,并在此基础上建立了人员模型．通过人员模型的建立,明确了信息流动的方向和各级站点,建立了有序的产品信息流程,规范了各级人员的职责和权限,为工作流程和产品模型的建立提供了有效的支持．     

PDM系统中人员模型的建立

针对上海家化产品包装部PDM系统的实施,对包装部人员的组成和职责进行了分析,并在此基础上建立了人员模型．通过人员模型的建立,明确了信息流动的方向和各级站点,建立了有序的产品信息流程,规范了各级人员的职责和权限,为工作流程和产品模型的建立提供了有效的支持．     

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。     

基于元胞自动机模型的人员疏散仿真研究

公共安全是经济发展和社会稳定的基础。近年来由于火灾、地震、恐怖活动等突发因素诱发的公共场所人员安全事故屡见报道,在公共场所的安全设计中,安全疏散性能已成为至关重要的因素。为解决上述问题,人员疏散的计算机仿真对提高公共场所的安全疏散性能具有重要意义。对于出口距离最近的原则建立人员疏散的二维随机元胞自动机模型,其中考虑人员绕行的影响,并利用Matlab软件编写了疏散过程的程序,对大空间疏散人群进了仿真,得到了人员疏散基本规律及疏散时间。研究表明:考虑人员绕行的模型更能体现真实的疏散情景。     

基于元胞自动机模型的礼堂人群疏散仿真

为了消除礼堂的安全隐患,制定行之有效的应急预案,有必要对礼堂人群疏散运动进行研究,掌握礼堂人群疏散的一般特点和规律。采用基于二维元胞自动机模型对某高校礼堂发生人群疏散运动进行仿真,找出影响礼堂人群疏散效率的关键因素,为高校礼堂设计提供支持;为高校礼堂制定突发事件应急预案提供参考。     

基于行为的人员疏散仿真

在城市和建筑物中，人群疏散的模拟仿真是城市规划、建筑设计和安全评估的不可缺少的有力工具。本系统中，人群的心理和行为模式是仿真的基础，首先对人群的行为特点进行分析，再依据需要建立合适的模型，设计一定的算法，最终在计算机上仿真实现并直观显示。使用启发式的A＊算法查找最短路径，加以一定改进构成基本算法。本文最后对人员所处的环境进行仿真分析、得到仿真的疏散结果并能够帮助提出改进建议。     

基于多阶段特征的人群疏散控制仿真研究

发生突发事件时,在人群密度较小情况下,人群速度和疏散效果是线性关系,然而当人群密度较大时,人群速度和疏散效果是非线性关系.传统的方法针对的是密度较小、平稳的人流密度变化进行疏散控制.当密度较大时,疏散速度不能过快,一旦踩踏事件发生,模型的稳定性被破坏.为解决上述问题,提出了基于突变理论和社会力修正模型的密度较大情况下的人群疏散方法.上述方法定义了速度变化系数和视角变化系数,能有效修正社会力模型,使得疏散模型与实际情况更贴切.通过对首都机场典型场景下的计算,分析和讨论了4类人群的疏散控制问题.结果表明人群疏散包括高效疏散、产生人员踩踏的疏散两个阶段.仿真结果与首都机场的应急救援演练数据相吻合,能够为大型公共场所的人群疏散提供指导.     

一个面向紧急疏散的大规模人群运动模拟系统

对公共场所大规模虚拟人群疏散过程的模拟研究在理论和现实方面都具有重大的意义.本文介绍了一个面向紧急疏散的大规模人群运动模拟系统,包括系统框架、功能、规模等.其中详细讲解了系统的几个功能模块及其实现技术,主要有人群建模和仿真技术、场景建模技术、灾害现象模拟技术、人群疏散控制策略以及海量数据实时渲染技术.最后对人群疏散系统在未来需要解决的问题做了简单讨论.     

基于视觉图像的铁轨平行性检测研究与仿真

研究视觉图像双轨轨道平行性准确检测问题。铁轨由于长期的磨损使得轨道不同的部位存在一定的角度和径向细微畸变,造成平行性误差。传统的图像的铁轨平行性检测方法,多是基于平行特征的有效匹配完成检测的。由于畸变误差极其细微,很容易把铁轨的角度和径向细微畸变当成一般的噪声误差混淆,而铁轨检测对精度要求极高,误差会降低轨道平行性检测的准确率。提出了一种图像误差弱化消除技术的双轨轨道平行性检测算法。利用差异矩阵变换方法,对采集到的高光谱铁轨图像进行空间变换,建立Arnold畸变配准误差消除模型,准确区分过滤畸变误差。实验表明,改进方法提高了双轨轨道平行性检测的准确率,为铁轨检测优化提供了参考。     

Modeling Crowd and Trained Leader Behavior during Building Evacuation

This article considers animating evacuation in complex buildings by crowds who might not know the structure's connectivity, or who find routes accidentally blocked. It takes into account simulated crowd behavior under two conditions: where agents communicate building route knowledge, and where agents take different roles such as trained personnel, leaders, and followers     

海上伤病员后送通道系统的计算机仿真

通过仿真研究海上伤病员后送通道系统的运作过程,对通道环节匹配和整体优化提供决策支持。以排队网络为理论基础,运用固定时间增量方法控制后送通道的运作过程,模拟伤员产生、后送及治疗等模型。软件以参数设置、数据文件生成、过程模拟、结果分析和显示输出模块按流程走向相互联系,完成仿真的总体功能。提供伤病员后送的海上通道运输仿真实验平台,化解各目标之间的矛盾,达到通道运行秩序良好的效果。     

基于人工蜂群算法的疏散运动仿真

针对原始人工蜂群算法在人群疏散仿真中存在的早熟停滞问题,提出一种基于种群划分思想的新型蜂群算法.以种群划分为基础,利用多种群协同进化机制扩展求解的多样性,防止算法陷入局部最优.以ACIS/HOOPS为平台搭建3D仿真系统,对改进算法进行人群疏散仿真及对比分析,结果表明,与原始算法相比,该算法在精度和收敛速度上明显提升.与粒子群优化算法相比,该算法能够实现人群疏散的均衡分布,提高应急疏散的效率.     

基于GIS技术的人群疏散仿真可视化研究

采用地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)对建筑物内人群在紧急情况下的疏散过程仿真结果的可视化表达进行研究.从空间信息的图像表达与数据组织、人群疏散仿真的空间分析能力、仿真环境集成方法等几个方面讨论了采用GIS对人群疏散仿真进行数据分析和可视化的关键技术.解决在GIS中以空问数据为基础的模型实现与系统集成.仿真结果显示本算法具有较好的实用性和有效性,仿真系统具有较高的拟真度.