基于ArcGIS的洪水淹没分析模拟及可视化

基于数字高程模型(DEM)格网模型,通过改进迭代种子蔓延算法,实现给定水深情况下洪水淹没区的讣算模型,讨论洪水淹没演进过程可视化实现的关键技术,并使用ArcEngine开发包进行二次开发,以二维和二三维两种可视化方式,动态而形象地模拟在指定洪水水位下的洪水淹没演进过程.试验证明,所提出的实现方法切实有效,便于推广应用,为快速、准确及科学地进行洪灾评估洪水风险图的制作提供良好的基础,对洪涝灾害进行评估和预测分析具有重要意义.     

基于GIS对松花江流域哈尔滨段洪泛区灾害评估

计算洪水淹没区范围所造成的灾害损失一直是灾害评估研究中的一个热点问题,本文通过以GIS技术为基础,并结合数字高程模型(DEM),对哈尔滨市未来可能会发生的十年一遇或百年一遇的洪水所能淹没的范围进行预测。并结合历年的水文气象等统计资料,依据经验分析法与水深-损失曲线模型相结合的方法,对哈尔滨市洪泛区进行灾害评估,为城市发展、城市规划等提供依据。     

基于DEM的洪涝灾害信息提取与损失估算

数字高程模型(DEM)作为洪涝灾害遥感研究的辅助信息源可以提供两类信息,一是地面点的高程和所处地形部位以及与邻域的相互关系等方面的背景数据,二是研究区高程-面积关系、高程-容积关系及面积-容积关系等基本关系信息。利用这些背景数据和基本关系信息,结合洪水期遥感图像的解译,可以获取洪水淹没范围、淹没区积水量、水深、淹没历时以及作物受灾程度等灾情信息。本文阐述了这种研究的原理和方法。     

三维GIS蓄滞洪区淹没分析与灾损评估

蓄滞洪区是江河防洪体系的重要组成部分.基于洪水淹没机理,通过对蓄滞洪区地表的连通性分析,构建淹没过程模型;用等量分析的思想建立了计算洪水淹没水深和淹没范围的淹没分析模型,并在三维GIS环境中实现淹没分析结果的三维动态可视化.将淹没分析结果与社会背景数据叠加,结合洪灾损失率,对淹没区内的各类资产进行洪灾损失评估,为蓄滞洪区的管理、防洪减灾决策提供快捷、直观形象的信息支持.     

基于开源Hadoop的洪水淹没分析

以数字高程模型(DEM)为数据基础,利用Hadoop平台部署的分布式计算和存储环境对DEM数据进行地形特征分析,确定流域边界及水流方向,在此基础上确定流域内的淹没起始点,以此为中心点采用有源淹没进行环形扩散,实现对流域内淹没范围预测。该方法的提出解决了针对大范围区域淹没分析递归层次较深,效率较低的问题,为防洪指挥调度提供了科学有效的评判依据,是减灾防灾的重要手段。     

太湖流域洪涝灾害评估模型

在地理信息系统支持下建立了太湖流域DEM模型,并建立了全流域12类共24种土地利用类型、2194个圩区、1012个乡镇和94个报汛站点的空间数据库及属性数据库。在此基础上,根据实时报汛资料,通过插值得到各乡汛期圩外水位和降雨量。圩区采用排涝计算圩内内涝水量再与DEM叠加,非圩区用乡最高水位与DEM叠加,可获得全流域淹没水深栅格数据。统计不同乡镇、不同土地类型、不同淹没水深的淹没面积,并根据当年的社会经济数据,建立了太湖流域洪涝灾害损失评估模型。对1999年太湖流域洪涝灾害评估结果表明,模型具有一定的精度,可为流域防洪减灾决策提供依据。     

基于哨兵数据相干性的洪水淹没范围确定方法

洪涝灾害会造成农田淹没、居民住宅损毁等危害,因此对洪水淹没范围进行实时、准确监测可有效进行灾后治理。利用光学传感器提取洪水淹没范围时,不能穿透云层,因此无法获取有效地面信息;而SAR使用微波波段,不受天气影响,在夜间也能成像。因此,SAR成为洪水灾害灾情评估的有力工具。本文利用2021年9月23日、10月5日、10月17日3景SAR雷达影像Sentinel-1A数据,计算相干性系数,设置阈值为0.2,提取水体淹没范围,分析其扩张范围及变化趋势,并根据生成的形变图分析水位抬升变化,验证了基于雷达数据的相干系数阈值提取方法监测洪水淹没范围,以及采用InSAR技术准确提取水体边界与分析水位上升趋势的可行性。     

基于JXCORS模式下鄱阳湖区数字高程模型(DEM)设计与实现方法研究

简要论述了鄱阳湖生态经济区基础地理测量数据库如何利用JXCORS测量绘制出DLG图,再如何制作高精度、大范围的数字高程模型DEM,以便于快速、准确计算鄱阳湖不同水位条件下的动态库容、洪水淹没分析、三维模型设计、水文分析等;用JXCORS测量采集数据时,通过分区拟合高程后,高程精度可以大大提高、缩短工作周期;用CASS9.0软件成的数字化地形图制作DEM,用等高线形式先采集特征点、特征线后,再将DWG格式转换为SHP格式,构TIN,再生成DEM,可以得到高精度DEM成果。     

基于GIS的洪水淹没损失研究

以江苏省东山镇为例,对利用GIS技术估算洪水淹没损失的方法进行了研究,提出了以1：10000地形图数字化数据作为建立DEM的原始数据,对不同区域按不同等高距内插加密提高DEM精确度,通过Supermap栅格计算功能计算洪水淹没范围和淹没深度,并根据居民经验和调查、统计所得的损失率估算洪水淹没损失的方法。     

基于水文模型与DEM 3维可视化在洪水淹没中的模拟研究

研究了如何构建3维可视化虚拟场景和洪水演进的动态模拟及其实现方法.基于水文模型和DEM为核心计算方法,对3维洪水淹没构建过程中的技术进行了探讨和研究,研究表明,3维可视化技术与水力学模型结合提高了模型计算结果的准确性和可视性,对于防洪决策及水利工程有重要意义.以长江九江段数据为应用实例,进行3维地形仿真场景模拟及洪水演...     

基于ArcGIS的流域水文特征分析方法研究

随着GIS技术的不断发展和DEM的广泛应用,基于DEM的流域水文特征分析研究受到越来越多的关注。目前,基于格网DEM的水流方向算法,会因为地形的局限,无法准确地进行模拟分流,水流方向也不符合实际流向。本文分析了几种基于DEM的水流方向算法,以格网点为中心建立3×3窗口的局部趋势面,计算出研究区内的曲率,分析区域内的水流聚合度和发散性随着曲率的变化情况,最后根据水流方向算法提取河网。     

MODIS数据的洪水淹没亚像元制图研究

针对MODIS影像中普遍存在的混合像元问题,该文基于MYD09GA地表反射率数据,实现了洪水淹没的亚像元级别的空间细节定位,并加入数字高程模型(DEM)高程信息修正了亚像元制图结果,两结果与传统硬分类法提取结果进行了比较。结果表明,亚像元制图算法较传统硬分类法对洪水淹没范围提取精度更高,能够很好地保持水体空间细节特征,DEM修正后的亚像元定位结果精度进一步提高。     

基于栅格数据的溃坝洪水演进快速模拟

针对紧急条件下的溃坝洪水演进模拟实时要求高、灾情资料相对匮乏的问题,文章提出了一种基于栅格数据的水动力学溃坝洪水演进模拟算法。算法以栅格地形为基础,采用水动力学原理和GIS地形分析技术相结合的方法进行多次迭代计算。利用曼宁公式计算栅格单元间的流量,通过分析不同栅格单元洪水的流速特征,自适应计算迭代步长和计算次数,通过确定栅格间的洪水演进顺序,实现溃坝后洪水演进速度、淹没范围和水深的动态预估。选用安徽省王家坝蓄洪过程进行实验和对比验证。结果表明,该方法具有输入数据少、算法简单、计算速度快等特点,其模拟过程与历史灾情基本吻合,能够适应应急环境下的洪水演进模拟需要。     

激光点云数据的输电通道淹没分析

针对从数字高程模型(DEM)数据中提取有源淹没范围的算法实现中,种子蔓延算法的递归深度太深,在给定洪水水位条件下容易堆栈溢出的缺点.该文提出了两次遍历的实现方法解决了上述问题.利用直升机激光三维扫描技术获取到输电线路的点云数据,经过点云预处理、分离地面点、栅格化处理等操作,得到了高精度DEM数据.利用DEM数据的特点,通过ArcGIS Engine建立了快速、高效的洪水淹没深度识别模型和有源淹没范围提取模型.可用于模拟重现淹没范围,为分析输电线路灾情特征、制定应急处置方案提供决策支持.     

河流水下地形测量中水位的图上处理

随着测绘技术的进步,使水下地形测量中水位的施测变得简单;而随着绘图软件的不断完善,使内业人员从繁重的水位计算中解放出来,可以从图面上将水深改成高程,提高了工效。本文针对河流水下地形测量中水位的应用给出了现阶段图上处理过程。     

基于World Wind的鄱阳湖水位动态变化仿真系统研究

World Wind是由美国宇航局(NASA)开发的三维地理信息系统,也是一款可提供丰富数据的数字地球平台,如何将多源数据实现紧密型二三维耦合是基于World Wind开发专业系统需要解决的重要问题.在.NET开发环境下,以World Wind为仿真内核,开发了水位仿真系统,研究了二三维数据耦合技术,实现了环鄱阳湖生态经济开发区的湖区与航道淹没分析和三维漫游.结果表明,仿真系统流畅地实现了任意点地形高程、水位、水深和航道级别等信息的实时查询,仿真了不同控制水位条件下的鄱阳湖区淹没范围,仿真结果能够服务于鄱阳湖水利枢纽的水位调控决策;该仿真系统在湖泊干旱特征水位等确定中也具有重要的应用价值.     

洪水风险图编制技术研究

洪水风险图是针对未来有一定可能发生的洪水,对其演进路线、时间、淹没水深与范围,以及流速等数据进行预测,用来标识洪泛区内洪水可能遭受灾害的重要的防洪非工程措施。本文对黑龙江省重点地区洪水风险图编制项目中的关键技术和创新特点进行了总结与阐述。     

顾及地貌特征的矿区地表塌陷DEM的生成方法

地下煤炭资源开采导致矿区地表塌陷和矿区地形的变化,直接由开采沉陷下沉预计数据生成的DEM不能表现矿区地表塌陷后的地形状况。通过在开采沉陷下沉预计程序中增加高程修正计算功能,对矿区原始地貌高程进行下沉修正计算,生成矿区地表塌陷高程数据文件,由该数据文件可以生成顾及地貌特征的矿区地表塌陷DEM。该方法操作和实现简单,生成的DEM精度可靠,能够表现矿区地表塌陷后的地形状况,可以作为矿区地理信息系统的基础数据,对于指导开采沉陷的防治和治理具有重要意义。     

数字高程模型对DOM纹理几何质量的影响分析

利用数字高程模型实现影像的微分纠正是修正地形投影差的最好方法,这种方法是生产DOM的关键技术,因此,DOM的成图质量与所用DEM的精度具有很大的关系。在国家标准中,对影像纹理质量只有定性的评价方式,而没有定量的评价方式。本文针对航空影像和推扫式卫星影像分别进行实验,采用不同格网点高程和格网尺寸的DEM进行纠正,并对纠正后的DOM纹理几何质量进行定性对比分析,为在DOM生产中合理选择DEM提供依据,为DOM生产和质量评价提供了可靠的参考依据。     

河道洪水淹没三维仿真方案设计

设计了河道淹没的三维仿真方案,利用历史水文数据,建立了水位-面积-容积模型。在该模型的基础上,分别通过时间和空间两个维度切片将历史水位数据进行插值,形成逐帧动画缓存,基于三维地形仿真平台,将连续洪水淹没过程嵌入虚拟地形中进行展示。该方案实现了符合历史规律的河道洪水淹没三维仿真。