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.     

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.     

金沙江下游水文泥沙数据库及信息管理系统研究

金沙江下游水电站工程在规划、设计、施工期间及建成运行后将产生大量的水文泥沙和地形数据。为系统掌握金沙江下游梯级水电站的泥沙淤积规律,加强流域内水文站、水位站、雨量站及其监测数据的长期有序、安全有效的管理和应用,开发了金沙江下游水文泥沙数据库及信息管理系统。系统包含水道地形自动成图与图形编辑、水文泥沙数据库管理子系统、信息查询与输出、水文泥沙分析与预测、三维可视化等5个子系统。着重对整个系统的软件体系结构和子系统功能及模块进行了介绍,可供同类型梯级水库群调度信息管理借鉴与参考。     

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。     

金沙江泥沙预报决策支持子系统研制

金沙江泥沙预报决策支持子系统是金沙江下游梯级水电站水文泥沙数据库及信息管理分析系统的核心之一,该子系统的成功研制,为主系统管理各类水沙模型提供了便捷途径,亦为主系统水沙监测和数据分析提供了有力工具。介绍了该系统的体系结构和主要功能,以及用户界面,描述了应用子系统的一般步骤,给出了应用范例。该系统实现了"模型管理"和"模型调用"功能,集成了"一维泥沙计算"相关模型,是金沙江下游梯级水电站水文泥沙数据库及信息管理分析系统的重要组成部分。     

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。     

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GeoStar的长江水文河道GIS研制与开发

长江水文河道地理信息系统以长江流域内河道、湖泊及其水文泥沙特性为主要研究对象,以多年观测所得的水文、泥沙及河道地形勘测资料为基础,以吉奥之星系统软件为开发平台,来建立相应的地理数据库系统及应用型GIS基础软件,以期实现Web数据库系统和WebGIS,为最终实现长江数据仓库的建设蓝图及"数字长江"的宏伟目标奠定基础.介绍了系统研制的背景及目的,系统开发的目标与环境、特点及意义,着重对系统的设计与开发作了详细的总结与探讨,最后对系统需要改进之处作了说明与建议,有益于系统的后续研制与开发.     

金沙江水文泥沙信息查询系统设计与实现

为了满足金沙江梯级水电开发对水文泥沙资料的需要,在分析资料组成的基础上,基于二维与三维一体化的GIS技术,采用即插即用的插件机制开发了金沙江水文泥沙信息查询系统。系统实现了金沙江水文泥沙空间图形、属性信息联动查询,并可以标准报表和通用格式文件输出各类成果,极大优化了金沙江水文泥沙数据管理和业务流程,进一步推动了业务和管理模式变革。     

断面数据及其可视化在河道演变分析中的应用

随着金沙江下游梯级水电站的相继建成投运及一大批水文泥沙观测站的建设,一方面河道水文泥沙情况较天然状况有较大改变,另一方面将产生海量的水文观测数据。这些数据的查询、分析、计算及直观展示对数据管理提出了很高要求。着重研究了河道断面数据管理及其可视化的实现方法,主要包括断面要素计算、断面套绘、深泓纵剖面变化图绘制、槽蓄及冲淤量计算等。该可视化系统为金沙江下游区域的泥沙水文资料的研究提供了一个有力工具。     

都江堰水沙信息分析系统研究

都江堰有丰富的水文泥沙观测资料,为了更高效以及科学地管理这些数据,满足都江堰水利管理的需要,研制开发了都江堰水沙信息分析系统。文中阐述了系统的设计思路和水沙数据库的表结构设计,应用SQLServer2000建立了关系型数据库,用VisualBasic开发了各水沙分析功能模块,实现了数据查询、分流、冲淤和泥沙运动的综合分析,为都江堰开发利用提供了科学依据。     

长江水情报汛自动化风险分析与应对措施

水情报汛自动化就是通过利用先进的电子技术、通信技术和计算机技术,实现对水情信息的采集、存贮、传输、接收处理等过程的全面自动化.长江防汛测报自动化的实施对象为长江水利委员会水文局所辖的118个中央报汛站及其所属的15个水情分中心以及流域水情中心,通过对不同建设的项目进行整合与集成,实现了数据信息的自动采集、存贮、传输、报文生成以及信息接收、处理与转发等报汛全过程的自动化,为全面实现全江报汛站的报汛自动化和长江水文现代化发展打下了坚实的基础.从风险管理的角度对水情报汛自动化运行过程中各环节进行了风险分类、识别、评估、分析和监控,从报汛自动化技术的角度提出了降低和规避风险的应对措施.对长江和其它流域的水情报汛自动化实施与运行具有一定的指导作用.     

基于GIS的长江流域站网平台设计与实现

随着国家对水文水资源工程项目高度重视,水文站网规划和管理工作日趋繁重。结合长江流域站网工作实际,利用GIS技术,通过功能模块设计、数据库设计、主要算法设计,探讨了长江流域站网管理平台的设计与实现。系统功能模块包括数据组织与管理、信息查询与展示、辅助规划与分析、防汛决策与支持,算法设计关键技术有雨量等值面及面雨量计算。该系统能有条理地组织各类站点、快速获取站点数据,其数据和计算方法可为站网规划及防洪决策提供重要依据。     

长江泥沙信息系统中的“多S”结合与集成

水文泥沙信息具有多源、多类、多量、多维、多时态和多主题特征,其信息分析管理系统的开发采用了"多S"结合与集成化技术.该"多S"集成的大系统是一种以分布式主题数据库(含属性数据库与空间数据库)为核心的综合技术系统,其功能结构是技术方法与应用模型的层叠式复合结构.系统采用国家与行业标准、规范和数据网格(data grid)技术和数据网格应用工具,是保证多源异构数据转换交流畅通无阻的前提和条件;而采用面向对象分析、面向对象设计和面向对象语言,并建立"多S"数据的一体化管理、语义和非语义信息的自动提取的概念模型与数学模型,解决了数据自动更新、数据实时通讯和数据分析可视化等技术难题,初步实现了操作集成.该系统总体上采用C/S与B/S结合的设计方式,并引进了应用系统层、中间服务层和数据库层的3层映射模式.     

吉林省水文数据库系统设计与开发

根据吉林省水文数据中心建设的需要,吉林省开展水文数据库系统的设计与开发,主要从数据库系统、数据仓库系统和数据共享等3方面进行设计。根据吉林省水文数据的分类、数据库的组成,分析水文数据管理平台、信息资源目录的设计情况,从数据的抽取、转换、加载阐述吉林省数据仓库系统的建立。利用设计与开发的水文数据库系统,可实现省级水文局与部水文局、下属各水文分局、其他单位数据中心的数据汇集和交换,保证数据在各部门、机构之间的正确地传递,为当地防汛部门提供准确的水文信息。     

长江小江流域水文比拟研究及设计应用

小江流域是长江三峡工程库区左岸的一条支流，主流全长１８２．４ｋｍ，流域面积为５２７６ｋｍ２，是库区的重要防护区域。由于小江流域防护规划工作需要，针对流域内水文资料短缺的具体条件，进行了区域水文比拟研究，并深入现场进行历史洪水、泥沙资料调查和水文测验以补充资料不足。依据区域水文比拟研究成果，采用小江雨洪计算模型、推理公式等计算方法，推算了小江防护规划需要的设计洪水、径流和泥沙成果，得到了较正确、合理的水文分析成果。     

安庆市城市防洪暨堤防管理系统的设计与实现

安徽省安庆市城市防洪暨堤防管理系统是应用GIS技术、数据仓库技术、网络技术、动态仿真模拟技术、动态规划自动寻优技术等，搭建起安庆市防汛指挥系统的基本框架，建设了包括实时水雨情数据库、工情数据库等为支撑，以堤防信息管理系统、堤防工程风险分析系统和城市洪水风险管理系统为主要内容的防汛信息系统，将为安庆市防洪与安广江堤堤防管理发挥重要作用。     

基于DEM和ArcGIS的浐灞流域水文特征提取研究

基于DEM数据,在ArcGIS环境下,提取浐灞流域的坡度、坡向地形特征以及不同集水阈值下的流向、河网密度、河源数等水文信息。结果表明:集水阈值和河网密度、汇流面积之间存在幂函数关系,阈值越大,河网越稀疏;对其二阶求导确定了流域的最佳阈值为8000,避免了以往确定阈值的主观随机性。运用ArcGIS嵌套软件TauDEM提取了最佳阈值的河网,并利用Strahler法对河网进行了分级。提取的河网与浐灞自然水系基本吻合,流域地形水文特征符合流域概况,可直接作为水文模型参数,为浐灞流域的分级管理提供数据支持,该方法提高了建立流域水文模型的效率,成本低且精度高。