基于WebGIS的实时水情信息发布与预警系统的设计与实现

结合浙江省水情信息采集系统建设迅速发展的现状,采用B/S架构,运用当前先进的ArcIMS、XML、数据库、网络、时空可视化技术,设计并开发一个及时、准确、直观、功能齐全的实时水情信息发布与预警系统。系统实现了水雨情信息的查询、监视、发布与预警功能,直观地展现汛情形势,为全省各级政府防汛抗旱决策指挥提供科学、统一、可靠的信息平台,更好地发挥了水情信息在防汛决策指挥中的耳目和参谋作用。     

大洋海底数据可视化和成图设计与分析

随着全球大洋调查的不断开展以及各种海底探测技术的进步,海洋调查数据积累日益增多。以往主要通过使用不同的专业软件来进行各类大洋数据的可视化和成图分析。在海洋调查方面目前迫切需要一种可视化软件,能够快速显示海底大洋的观测和探测数据,并能够快速简单地综合分析和成图。为了解决快速可视化和多种类型数据同界面显示问题,本文利用Matlab中的图形用户界面工具,开发和设计了简单易操作的OceanVis1.0数据可视化和图形用户界面。通过使用OceanVis1.0,用户可以方便地对全球海底大洋多波束水深、海洋重力异常、海洋磁异常、地震波形数据等进行可视化和成图分析,能够解决大洋关键区域的多种数据可视化综合分析问题。对不同类型的数据可以进行二维测线和三维空间数据变化的显示,也可以实现数据成图的放大、缩小和旋转功能。对于多波束、重磁数据空间变化数据,可以进行二维测线的任意切割和成图输出,不用保留中间成图即可满足用户的实时数据显示和快速查看功能。OceanVis1.0也能为具体航次的海底调查提供各类海底探测数据的快速显示,以及包括航次中获取的数据显示和初步分析功能,能够为研究区航次测线的规划提供数据可视化和图形支撑平台。     

基于GIS的鄂尔多斯盆地地下水水化学场研究

文章以MAPGIS65为基础平台,采用Visual C#编程语言进行二次开发,利用组件式开发技术,建立地下水水化学辅助分析信息系统(EKGHAS),在实现基本数据管理、图形显示及查询的同时,实现等值线生成和叠置分析等空间分析功能,绘制相关图件。然后,将之用于鄂尔多斯盆地洛河组地下水水化学类型的分区研究,结果显示该区域水化学类型分布与当地水动力场分布所反映出的地下水补、径、排规律基本一致,表明该GIS系统能满足对地下水水化学场研究所需数据的实时、可视化管理需要。 更多还原     

暴雨洪水相似性分析指标体系研究

在实际的防洪决策中,如何将历史暴雨洪水的特性和信息有效地组织和表达,实现与实时预报系统的无缝连接,真正发挥历史暴雨洪水在实时防洪决策中的作用,是提高洪水预报精度和时效,并进行科学的洪水调度决策的前提。本文将实时暴雨洪水与历史暴雨洪水的雨洪信息指标化,运用非平权距离系数法进行相似性分析,最终推选出与实时暴雨洪水相类似的历史暴雨洪水。通过研究与实时暴雨洪水相类似的历史暴雨洪水的发生发展趋势,预测实时暴雨洪水的趋势,从而为实时的洪水调度提供决策支持。本文以1998年松花江流域暴雨洪水为例进行分析,其结果具有较高精度和一定可信度。     

滑坡体三维地质建模与可视化分析

针对滑坡地质研究的自身特点,提出了面向滑坡地质体三维建模的NURBS-BRep混合数据结构和地质结构单元实体构造技术.通过对滑坡基础地质数据的预处理、滑坡数字地形和滑动面的三维建模、地质结构面的系统构造、地质结构体的生成和显示,形成了一套完整的滑坡三维地质模型的构建方法.将该方法应用于某水库滑坡,建立了相应的三维滑坡地质模型,并基于此模型进行了三维剖切分析、数字钻孔、等值线生成、滑块自动剖分、滑坡失稳可视化动态模拟和滑坡体方量精确计算等一系列实用的可视化分析,为滑坡稳定性的准确计算和客观评价提供了有力的支持.     

江苏省实时水情传输处理系统设计与实现

本文根据<水情信息编码标准>(SL330-2005)、<实时雨水情数据库表结构与标识符标准>(SL 323-2005)以及国家防总的要求,针对江苏省水情传输处理的特点和现状,提出了一个从测站-分中心-省中心-水利部的一个完整水情传输处理的解决方案.在对报汛现状开展调查,以及需求调研和分析的基础上,对水情信息传输处理的关键技术进行了研究,特别是对水情报文交换技术、异构的遥测系统集成技术、水情报文译电技术、系统监控与管理技术进行了研究,为系统建设提供了充分的技术保证;最后,在上述工作基础上,开展江苏省实时水情信息传输处理系统的方案设计、论证、开发、部署、测试、试运行等,最终形成的江苏省实时水情传榆处理系统主要包括测站到分中心的语音报汛系统,以及分中心及省中心的报文接收、汇总、分拣、发送、翻译、系统管理子系统.     

基于PDA的雨水情查询系统设计与应用

水利信息化的不断发展,使得在防汛现场获得实时水文信息成为可能。分析了基于PDA的雨水情查询系统的关键问题,并介绍了系统设计和应用示例。系统以实时雨水情数据库为基础,基于移动网络技术和PDA设备,设计实现了随时随地查询防汛雨水情信息及各类图片文档等信息的功能,为防汛指挥决策提供了技术支撑。     

虚拟地理信息技术的地下水动态模拟分析应用

针对现有地下水流模拟软件在数据预处理、三维可视化效果等方面的不足,以Visual C⁺⁺ 6.0为主要开发环境、OpenGL为三维图形显示与渲染工具,以地下水及其赋存地质体观测记录为主要数据源,实现了数据处理、建模、存储、调度、查询以及真三维可视化,在此基础上完成了地下水动态模拟分析功能,实现了虚拟地理信息技术在地下水工作中的系统应用,具有功能开放、丰富、灵活的特点。     

应用MAPGIS制作重力图件

以往重力图件制作是通过一些专业的重力数据处理软件生成及通过手工修编来完善，通常只能提供单一性质的图件，在生产研究中不利于重力与地质资料进行唯一性解析和图件的保存、交流；MAPGIS中提供了强大的图层管理、空间分析和属性功能，通过这些功能可以完成重力图件的多图层、多方位的分析解释。而这项工作的关键在于解决重力数据在MAPGIS中的可视化。论述了如何将野外采集的重力原始数据通过重力专业软件处理，实现了重力空间数据在MAPGIS中的可视化。同时给出了若干程序和具体实例。     

三维地理信息系统及其在地质灾害研究中的应用前景

绝大多数地质灾害发生于具有三维空间特征的地质环境中,地质灾害勘查与监测数据需要进行三维分析处理.本文在讨论分析三维地理信息系统数据生成、空间分析等功能的基础上,以滑坡体为研究对象实现了三维地理信息系统的可视化和地质制图功能,最后指出了三维GIS在地质灾害研究中的应用前景和有待进一步努力的方向.     

Simulation Study on the Impact of Taihang Mountain Slopes on Downhill Front Cyclone Rainstorm

The statistical and diagnostic analysis of precipitation in Hebei Province in the past six years shows that the mid-south of the North China Plain on the east side of the Taihang Mountains is an area of frequent rainstorm disasters in summer. The rain belt is mostly distributed along the Taihang Mountains, and the rainfall is often over 700mm. Focus was on the summer downhill frontal Yellow River cyclone, which accounted for 20% of the 73 storm days in the statistical samples. The analysis of the typical frontal cyclone heavy rain in 2016 shows that the meridional distribution of the Taihang Mountains cooperates with the climbing mountain jet in the north of the cyclone and the southward flow in the west of the cyclone, leading to the formation of a deep narrow cold temperature trough along the mountain orientation. It enhances the temperature gradient in the frontal cyclone, enhances the baroclinicity of the cyclone and the intensity of the rotating wind, resulting in augmentation of the cyclone and slowing of the eastward movement. Through the cooperation of the entanglement of the cyclone jet and the mountain block, a deep and abundant water vapor environment is formed, and the moving westward of water vapor flux and the low-level water vapor main body are hindered; The high-energy tongue convection instability on the eastern side of the mountain range is formed, a strong uplift with abundant water vapor masses is triggered, and three critical areas of vertical motion occurred, which restricts the rainstorm locations. Numerical experiments on the mechanism of the influence of the slope of the Taihang Mountains on heavy rain show that the downhill rainstorm area is parallel to the mountain range, and the meridional mountain range can cause a greater range of heavy precipitation. It is also easy to cause double frontal precipitation locally by a same cyclonic warm front and cold front, resulting in a long duration of heavy rain. The slope of the mountain is proportional to the intensity of the mountain block and forms the wet convection instability with the dry at lower and wet at upper overlapping on a thermal instability of the front zone with cold at lower and warm at upper, such as the total instability is stronger. The slope of the mountain is proportional to the increase and maintenance time of the cyclone decompression during downhill. It is inversely proportional to the decline to the North China Plain, which affects the path and speed of the cyclone eastward movement.     

上海市防汛辅助决策系统研究

针对威胁上海的三大水灾，研制暴雨积水模型、风暴潮模型、河网水力模型、灾害评估模型，在GIS基础上建立了上海市防汛辅助决策系统，实现了对处于平原感潮河网的上海市洪涝灾害的实时监测、分析预报、风险评估和网上发布。为分析洪涝形势、制定防汛成灾方案、进行灾情评估以及工程管理，提供准确、及时、全面的信息支持。阐述了系统的总体设计、功能模块、关键技术和特色，分析了GIS、水动力学模型在系统中的作用。     

长江中、下游特大暴雨洪水的成功预报和科学依据

进入 2 0世纪 90年代以来 ,中国七大江河流域旱涝频繁 ,旱涝灾害和由旱涝引起的次生地质灾害十分严重 ,特别是长江中、下游地区的洪涝几率高达 5 0 % (5 /10 )。 195 1— 2 0 0 0年长江中、下游地区发生了 9个大水年 ,几率为 18% (9/5 0 ) ,90年代洪涝的频繁程度属 2 0世纪之最 ,1998年特大暴雨洪水的时空集中强度也属 2 0世纪之最。长江的大暴雨洪水在近 10a来很频繁 ,但从气候分布几率来看 ,它毕竟是小概率事件 ,对小概率事件的长期预报具有很大的难度 ,而且暴雨洪水的长期影响因子也错综复杂 ,这就给预报带来了艰巨性。通过对降水的各种影响因子的分析研究和多因子集成预报模型的研制 ,对 1998年长江流域的特大暴雨洪水从时间、地区和量级三要素的长、中期预报都取得了成功 ,对其他 5个洪涝年也从趋势和分级两方面做出了成功的长期预报。文中重点剖析了预报取得成功的科学依据。     

甘肃省时段暴雨量随高程变化规律分析

甘肃是一个暴雨多发的省份，通过介绍与暴雨关系密切的甘肃自然地理概况，选用甘肃境内雨量站的长系列观测资料，在统计10min、60min、6h、24h、3d5个时段多年平均时段最大暴雨量的基础上．选择了三个代表性流域一黑河流域、祖厉河流域和洮河流域研究了5个时段的暴雨量随高程的变化而变化的规律。对于认识甘肃暴雨随高程的变化规律，了解甘肃暴雨特性，指导暴雨观测与山区水资源量计算等具有重要意义。     

西宁市短历时暴雨雨型及适用性分析

利用西宁市1954-2017年降水分钟数据建立暴雨统计样本,采用年最大值法推算暴雨强度公式并推求西宁市短历时暴雨雨型。结果表明：西宁市短历时暴雨雨型单峰特征比较明显,单峰峰值出现在前1/3。历时120 min芝加哥设计雨型综合雨峰位置系数0.27,雨峰位置在35 min左右,峰值前（后）雨强迅速增加（减小）,最大1 h降水量为13.14 mm,降水主要集中在20～80 min。各历时的瞬时雨强变化趋势以及分布型基本一致,雨强随着重现期的增大而增大。累计降雨雨峰前（后）增长斜率升（降）最大。西宁市暴雨分布呈现局地性强,空间差异明显特征,芝加哥设计雨型结果对城西和城北区代表性较好,城中和城东区可参考使用。     

凤滩水库降雨预报精度分析及应用研究

由于天气预报有限准确性,给水库电站调度造成不便,使水库效益难以充分发挥。分析凤滩水库流域天气降雨预报精度,研究流域对径流调节能力,探讨预报精度对水库调度决策的影响,探索运用实时降雨预报产品进行水库调度的方法。水库调度决策,暴雨以上注重降雨过程,依据提前5天的降雨预报;大雨注重降雨量值,依据提前4天的降雨预报;中、小雨注重降雨起讫时间,以实际降雨为依据,优化水库水位控制,提高洪水资源利用率,为水库创造可观的效益。     

稳定性可靠度分析在三峡库区二里半滑坡中的应用

介绍了用于滑坡稳定性可靠度分析的Monte Carlo模拟法、中心点法、验算点法和统计矩法.在分析三峡库区二里半滑坡工程地质特征的基础上,采用稳定性系数作为状态函数,对滑坡稳定性可靠度进行了分析,结果表明在175 m水位 暴雨、水位由175 m骤降 暴雨、暴雨 Ⅵ烈度地震等工况下二里半滑坡的稳定性均较差,破坏概率较高,需要进行治理.     

2017年6月湖南致洪暴雨的天气分析

利用实况观测资料和欧洲中长期天气预报中心再分析资料,对2017年6月底湖南一次致洪暴雨过程进行诊断分析。结果表明:高空冷涡和副高的稳定维持为暴雨发生提供了有利的大尺度环流条件,中低层低涡切变线和地面锢囚锋是此次暴雨的主要影响系统。2支高空急流增强和靠近诱发了低空急流爆发,高低空急流耦合形势的增强促进了暴雨的持续和加强。低空急流为暴雨发生提供了充沛的水汽和不稳定能量,暴雨区表现为显著的对流不稳定,并且在假相当位温垂直梯度增加的阶段对应暴雨强度亦增大。水汽通量以及辐合大值区对暴雨落区预报具有一定的指示意义。     

模糊可变集合方法在降雨相似性分析中的应用

基于特定流域场次降雨具有的相似性,应用考虑区间值模糊可变的模糊可变集合方法进行场次降雨相似性分析。通过计算各场次降雨隶属于各降雨级别的特征值及与目标场次降雨之间的相似距离,从而获得流域场次降雨相似性排序,有效解决了场次降雨相似分析中的模糊性和不确定性问题。找出与实时阶段场次降雨相似的历史场次降雨,预估水库实时阶段面临的洪水过程及量级,可为水库防洪调度提供信息参考。     

内蒙古干旱半干旱带2012年“7·20”极端暴雨事件的特征及成因

2012年7月下旬, 处于内陆干旱-半干旱地带的内蒙古中-西部地区出现了有气象记录以来的极端降水事件, 使该区气象与气候预测面临新问题. 7月20日河套地区出现大范围暴雨天气, 其中两个台站日降水量超历史极值, 一个台站超历史阈值, 属极端天气事件. 利用常规及精细化监测资料和NCEP再分析资料对此次极端降水天气事件进行分析. 结果表明: 从天气背景看, 贝加尔湖低槽内冷空气侵入副高西侧的暖空气中, 在对流层低层激发出低涡系统, 低涡前侧的南风急流使南来水汽到达41°N以北, 并在河套地区聚集. 对流层低层水汽通量维持在8~10g·cm^-1·hPa^-1·s^-1, 大气比湿达12~17 g·kg^-1, 为极端降水事件提供了丰沛的水汽. 该事件是通过MCC强烈发展形成的, 河套西北部不断有中尺度对流系统MCS发展东移, 河套南部新生的β中尺度系统发展并入MCS中, MCS系统发展为中尺度对流复合体MCC, MCC中心的TBB值达-40~-83 ℃. 近地面雷达监测显示, 河套东北部、中部存在强雷达回波群, 回波群内对流单体中心的反射率因子均达到50~55 dbz, 构成超级对流单体. 地面上, 不断新生的中尺度辐合线长时间存在于河套东北部并促发对流性暴雨. 暴雨前期对流层低层增温作用显著, 中高层"干侵入"使大气不稳定能量进一步增加. 冷锋前暖空气强烈的上升运动促发了大气不稳定能量释放. 该事件很可能与当前全球变暖密切相关, 随着全球变暖, 北极冰量减少, 夏季风增强, 雨带北移, 使得中纬度内陆干旱-半干旱带发生前所未有的极端降水事件过程.