防汛多尺度预演可视化技术研究与应用

针对当前防汛预演中存在的场景加载慢、表达不直观等问题,研究并实现防汛多尺度预演可视化技术。由于洪水防御需要考虑洪水量级、影响范围、保护对象等众多因素,将预演按照空间分为流域宏观、河段中观、城镇/水工程3个尺度;基于GPU Shader、粒子系统、BIM、缓存加载等技术,研究实现不同尺度下的洪水传播、淹没模拟、工程调度等业务场景的预演可视化呈现和场景快速加载技术;以流域一张图为数据支撑,结合预报、调度、淹没等模型的计算结果,构建流域宏观、河段中观、城镇/水工程等多尺度的可视化预演场景,实现洪水流量过程、水工程调度、洪水淹没等的快速直观及动态仿真模拟。防汛多尺度预演可视化技术在珠江水旱灾害防御“四预”平台的应用表明：该技术可改善不同尺度下的防汛预演效果,提高预演效率,为流域防汛调度会商决策提供强力支撑。     

基于Web的风场三维动态可视化设计与仿真

针对在Web端难以快速直观表达风场问题,提出一种基于Web的风场三维动态可视化设计与仿真方法。首先,为解决风场数据不易获取、处理不便问题,给出风场数据的获取、转换、应用流程。其次,设计使用Web Worker多线程技术并行计算生成流线的方法,减少风场流线寻迹生成时间,提高流线生成效率。然后,结合颜色映射技术,设计对流线进行Alpha颜色通道动态修改的方法,以表征风场动态流动。最后,扩展基于Web GL的可视化引擎Cesium进行风场三维可视化渲染,直观表达风场。结果表明,该方法能有效提高在Web端进行风场可视化仿真的效率,可为防风减灾提供支撑。     

河湖岸线综合监管系统方法

河湖岸线监管重要而复杂。当前,河湖岸线监管仍然以单独利用空、天、地中的1~2种监管手段为主,存在日常监管效率及总体监管水平均不高的问题。为此,提出综合利用遥感监管、现场监管、测站监管的综合监管模式,研究实施综合监管的关键技术,在此基础上构建河湖岸线智慧监管平台。应用结果表明,平台能够综合利用空天地等监管手段进行河湖岸线监管,提高河湖岸线日常监管效率与水平,为河湖岸线监管提供了一种可行的参考方案,具有一定推广应用价值。     

珠江水旱灾害防御“四预”平台建设与应用

数字孪生珠江先行先试建设以数字孪生技术为支撑，基于珠江流域管理需求，率先开展水旱灾害防御业务应用建设。结合珠江委当前信息化现状，对照“四预”相关技术要求，深入分析目前珠江流域水旱灾害防御业务应用仍然存在“预演”能力不足的问题。为解决此项难题，开展水利三维可视化仿真技术、水利模型管理及服务技术研究，研发了水利三维可视化仿真、模型管理及服务技术。搭建了水旱灾害防御相关数据底板，构建了模型平台和知识平台开发具有“四情”态势感知、分级分类智能预警、多维多尺度场景全链条预演的珠江水旱灾害防御“四预”平台，为珠江流域水旱灾害防御工作提供支撑。