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.     

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。     

可视化技术在水文泥沙分析中的应用

长江水利委员会水文局和中国地质大学信息所联合研发了"长江水文泥沙监测分析信息管理系统",本系统采用科学计算可视化技术,以图形图像的形式表达长江水文泥沙监测分析的过程和结果,以直观形象的方式揭示理解海量数据中包含的客观规律,改变直接面对大量难以理解的抽象数据的被动局面.介绍可视化技术在水文泥沙专题计算可视化子系统、长江水文泥沙信息可视化分析子系统和河道演变可视化分析子系统中的应用情况.     

三峡水文泥沙监测资料数据库系统研制开发

自1993年三峡水库水文泥沙专项监测计划实施以来,已取得了大量的水文泥沙监测资料成果,为科学高效地管理这些资料,更好地为三峡工程的施工建设和运行调度服务,研制开发了三峡工程水文泥沙监测资料数据库系统.阐述了以数据源分析和需求分析为基础的系统逻辑设计、表结构设计和系统功能设计思路,以生命周期法结合原型法的系统开发模式和实现方法,以人工录入、计算机校对的人机结合数据质量控制方法,为水文泥沙信息系统的设计、开发、建设提供一种高效、可靠的开发模式.     

长江水文泥沙信息分析管理系统研究

阐述了长江水文泥沙信息分析管理系统的总体结构、设计理念和系统功能以及系统应用情况,重点介绍了矢量数据编辑子系统、对象关系数据库管理子系统、水文泥沙专业计算子系统、水沙信息可视化分析子系统、长江河道演变分析子系统、基本信息查询子系统、长江三维可视化子系统、水文泥沙河道信息网络发布子系统等8个子系统的功能实现.该系统采用数据库、GIS、遥感、网络融合技术,实现了对长江流域近110亿条水文泥沙监测数据和5万余幅地形观测资料的统一管理,提高了长江水文信息处理技术水平.     

基于断面法的长江分汊河道冲淤计算方法

长江河道槽蓄量、冲淤量计算是长江水文泥沙监测和河道演变分析研究工作信息化的重要基础。为了提高长江河道冲淤计算的准确性,在传统断面法计算的基础上,针对分汊河道平面形态,引入分汊河道分流比参数,提出了一种基于断面法的复杂河道冲淤计算方法。该方法通过组织管理长江河道水文断面数据,计算并引入分汊河道分流比,分别计算起止断面间的长江河道不同测次的河道槽蓄量、冲淤量。基于断面法,在长江水文泥沙管理信息系统GeoHydrology软件中实现了含有分汊河道的冲淤计算,可支持Excel表格方式的水文断面数据的处理和分析。结果表明:该方法对于具有分汊形态的长江河道冲淤计算是快捷和有效的,提高了长江复杂河道水文泥沙计算的准确性。     

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。     

六大水文产品竭诚服务社会

水文泥沙测验与河流调查、河道勘测及地形测绘与工程测量、水环境监测与评价、水文泥沙预测预报、蒸发与气象观测实验研究及土壤墒情监测和水文自动测报,是长江三峡水文水资源勘测局的六大主要产品。     

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.     

荆江三维可视化人机交互式河道信息管理系统

2004年长江水利委员会水文局为了更好地贯彻执行长江委信息化工作会议的精神,提出了充分利用水文泥沙河道监测技术和资料优势,建设长江三维可视化人机交互式河道信息管理系统的目标,确定了以荆江河段为突破口、分段实施的方针.重点介绍了系统建设的背景、功能、特点及关键技术.以开发三维可视化人机交互式河道信息管理系统为基础,完成了荆江河道DEM及堤防、险工护岸、跨河工程、涵闸、水文水位站在内的80多个重点目标三维模型的建立,实现了在三维逼真场景下对重点目标的信息管理、浏览和属性查询,具有便捷高效、查询方便、功能强大、技术先进等特点.     

辽宁省水旱灾害与防治措施

本文分析了辽宁省水旱灾害各因素的发生发展规律、特点及物理成因,对今后一段时间洪旱发生的可能性进行了预测,并提出了辽宁省防灾减灾相应对策。     

水土保持与生态环境建设

生态环境恶化严重阻碍了社会经济的可持续发展,通过水土保持综合治理改善人类与动植物的生存环境,提高了农业生产基本条件,促进区域经济可持续发展。在治理水土流失,改善生态环境过程中,必须讲求科学,遵循自然规律,否则达不到应有的效果。     

夯扩桩的特点及其设计与施工

为了有效地解决淤泥质基础大荷载下的稳定问题,出现了一种适合淤泥质滩地建筑的新桩型-夯扩桩.文中对夯扩桩的特点、施工工艺;设计和计算进行了介绍,并阐述了夯扩桩在设计施工中的一些问题.     

水工混凝土碳化和冻融破坏与防治

通过对水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏机理及影响因素分析,提出了水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏的防治措施,以"防重于治"为原则.     

建立健全规章制度 强力推进工程建设——解读绥宁县农村人饮安全工程建设

据2005年完成的《绥宁县农村饮水现状调查评估报告》资料表明：该县农村饮水不安全人数为70690人。该县把解决农村饮水不安全问题做为落实省政府八件实事后，把农村安全饮水工程建设做为“民心工程”“德政工程”来抓。2004年以来，共兴建农村饮水安全工程54处，解决3.325万人饮水不安全问题，工程总投资1141.245万元。     

大汶河污染现状及治理措施

目前，大汶河河流污染严重，不仅污染了东平湖，不 危及南水北调东线调水，治理大汶河河流污染问题已刻不容缓。鉴于大汶河河流污染的主要来源和原因，应从管理措施和工程措施两方面着手，坚持统一规划、突出重点、标本兼治、综合治理等多项措施，恢复大汶河生态系统的平衡。     

水土保持与植被

文章介绍了植被破坏对水土保持的危害，详细论述了水土保持与植被的内在关系，认为植被不仅具有绿化美化、改善生态环境的作用，而且具有较强的水土保持功能，是土水保持的根本性措施。     

河北省张承地区风沙现状及治理对策

在分析张家口、承德地区风沙形成原因及发展趋势的基础上,提出了河北省防沙治沙工作中存在的问题,根据河北省不同类型区的自然、地理及社会经济条件,提出了风沙治理模式和建议。     

黑土区水土流失及水土保持研究概述

肥沃的东北黑土区是我国重要的商品粮基地,然而由于每年的自然侵蚀和过度的人为开垦,黑土区水土流失问题日趋严重,不少地方的黑土已完全丧失了生产能力,因此加快黑土区水土流失防治,抢救性地治理和保护黑土资源势在必行。     

水土保持与沙尘暴治理

通过大量的数据和事实，对沙尘暴的形成、土地沙化、荒漠化的现状和成因进行了分析。提出了加大水土保持力度、严格执法等防止土地进一步沙化、荒漠化的措施，以减少沙尘暴的发生。改善生态环境。