基于AE组件和OSG的二三维联动GIS系统研究与实现

通过研究分析二维GIS及三维GIS的优缺点,提出了一种基于AE(ArcEngine)组件和开源三维渲染引擎OSG(OpenSceneGraph)实现二三维联动GIS系统的技术路线,并就系统实现做出了深刻的剖析。以二三维管线管理系统为例对低成本实现二三维联动GIS系统提供了具体的实践参考。     

基于人工智能的堤防工程大数据安全管理平台及其实现

针对堤防工程综合安全监测体系,基于物联网技术,建立堤防工程海量数据资源的采集、汇集、交换与共享云平台;同时针对堤防工程质量、险情演化、致溃机理,基于大数据和人工智能技术,构建堤防工程大数据开放平台和人工智能计算平台,提供海量、多源、异构数据的融合、共享,实现风险识别、评估、预警模型的构建、运算。针对堤防工程安全防护、加固中填筑石料粒径级配要求,利用堤防工程物联网监测平台进行数据采集汇集,在堤防工程人工智能计算平台构建砂石爆破开采级配预测模型,解决多层非线性问题,进行爆破开采优化设计和石料粒径级配控制。实例证明,基于人工智能的堤防工程大数据安全管理平台可将堤防填筑石料开采级配平均相对误差率控制在21%以内,满足开采级配设计要求,控制石料块度,从而保障了堤防工程质量,实现了堤防工程的安全管理。研究成果可为堤防工程填筑石料开采设计提供技术参考,保障工程质量。     

基于物联网与三维可视化技术的大坝安全管理平台及其实现

针对大坝安全管理信息获取不够全面、数据可视不充分的问题,利用物联网技术构建了覆盖大坝空中、地表、内部、水下等全空间一体化的信息感知体系,研究了三维可视化技术在海量地形调度、大坝与地形镶嵌、安全信息在三维空间的表达等技术难点,设计了大坝安全管理平台,实现了大坝安全信息在真实地理空间的快速、高效、直观展示,为管理者提供了快速获取大坝安全性态的手段,提高了大坝安全管理水平,以三维地理信息可视技术构建流域空间参考,将不同的大坝进行统一管理,解决信息孤岛问题,推进数字、智慧化建设工作,补齐了智慧大坝安全管理在信息化领域的短板。     

3DGIS支持下的洪水风险三维动态推演

为提升MIKE FLOOD模型洪水风险展示中淹没区域细节的认知,动态反映发生溃口等险情时的洪水扩散过程,总结了洪水风险的现有表达手段,研究了洪水过程在3DGIS场景中的融合和表达方法,形成了一套可用于洪水风险三维动态推演的程序框架。以雄安新区内的主要河流南拒马河为例,基于MIKE11和MIKE21模型计算溃堤后的洪水过程,并以Open Scene Graph技术搭建三维GIS环境,在真实的三维地形地貌环境下进行洪水过程的动态推演分析。试验结果表明该方法相较于传统二维风险图方法具有细节表达和动态模拟上的优势,可以在宏观、中观和微观多个尺度对淹没过程进行模拟和表达,更加直观高效地反映洪水动态过程和淹没损失情况。     

基于强化学习算法的水库优化调度研究

为解决复杂现实环境下的水库优化调度问题,采用强化学习的Q-learning算法,以哈希表作为核心数据结构,在逐幕生成水库可行调度方案的同时,单时段优化Q值,最终依据各时段的最优Q值生成水库最优调度方案。试验分析结果表明,当迭代次数达到一定数量时,Q-learning算法能够达到理论上的最优解;依据水库调度历史数据建立最优搜索廊道,Q-learning算法可在缩短优化时间的同时获得高质量的解。