基于GIS的城市内涝预警预报系统设计与实现

针对当前日益突出的城市内涝问题,研究开发了城市内涝预警预报系统。该系统对排水管网运行的相关参数与城区积水数据、排水管道水位信息、雨量信息以及河道水位等防汛信息数据在线监测,并实时传输到系统,当各项监测参数出现异常或超出系统设定的阈值,系统将会及时报警。同时,系统提供统一的调度平台,结合内涝与防汛数据,为管理决策提供完善的数据支持和调度平台。     

江苏城市内涝预警系统设计技术与研究

针对强降雨引起的城市内涝等问题,通过深入分析研究江苏省城水文特征与城暴雨积涝致灾机理与致灾过程,构建GIS技术结合城雨洪模型(swmm)的城暴雨积涝模拟分析模型;基于暴雨积涝模拟分析模型实现气象观测数据、基础地理信息数据、河网水位监测数据、城排水管网数据的耦合分析计算,设计了江苏城市内涝预警系统,实现江苏省城暴雨积涝的积水风险空间分布的实时动态监测预警与预测预报。该系统内涝预报精度达到国内领先水平。     

基于GIS的城市内涝灾害分析模型研究

根据气象、水文、水利等专业知识,利用GIS的空间分析技术,结合城市地理数据库和数学计算模型及城市暴雨强度经验公式,建立城市内涝灾害分析模型。该模型是城市内涝积水计算和模拟的基础,能够根据城市降雨分布情况,模拟和预测城市的内涝灾害有关特征数据,如内涝积水的空间分布、深度分布、淹没面积和淹没时间等,模拟结果可为防灾减灾部门制定防灾减灾措施提供依据。     

利用洪涝模型进行城市内涝风险快速识别与预警

中国越来越多的城市面临暴雨内涝问题,如能提前发布内涝预警,可防患于未然。基于水力学的精细化洪涝模型可对城区暴雨、洪水在河道、地表、管网的流动过程进行全程模拟,获得地表内涝积水过程、范围、水深等信息,为实现内涝识别和预警提供数据支撑。在利用精细化洪涝模型构建暴雨-内涝情景库的基础上,提出了利用情景匹配模式针对预报降雨发布城市内涝预警的方法。城市地表复杂,排水设施数据质量参差不齐,采用多模式概化方法尽可能详细地刻画决定内涝模拟效果的局部微地形,地表模型与管网模型采用多种耦合方式,实现了城区内涝的精细化模拟,能够进行内涝风险的精准化快速识别。以中国北京市城区为例,通过城区精细化洪涝模型对多种降雨条件下的暴雨情景进行模拟与分析,构建了北京城区的暴雨-内涝情景库。以道路和桥区为重点关注对象,在暴雨预报之际,结合暴雨与情景库特征参数快速识别有内涝风险的道路、桥区及其他区域并依此进行内涝风险预警,可指导相关部门合理安排交通管制、有效部署排涝力量。     

西安市城市内涝模拟与损失灰色关联度研究

综合GIS技术与城市内涝基本原理，基于DEM、水文学原理、不透水面并考虑下渗、排水情况，模拟水流沿格网单元从高到低流动，按照坡度比例分配流量，形成不同降雨强度的城市内涝情景模拟，提取西安市几个典型的积水点淹没风险范围和分布特征等信息，并进行空间分析与数据验证，结果与实际相符。再叠加地表覆盖分类成果和统计年鉴数据，获取不同淹没风险范围内的人口、经济、交通、建筑物等数据，引入灰色关联理论对降雨量和损失因子的关联程度进行定量化，探讨综合影响因素中城市内涝损失的大小问题。结果表明：降雨量与经济损失因子的关联度最大，达到了0.823，与人口损失因子的关联度最小，为0.725，从大到小的顺序为：经济>建筑物>淹没面积>道路>人口。因此，提出充分考虑人为可控的城市内涝影响因子，合理控制城市用地扩展速度，提高土地利用效率的建议，旨在对城市内涝的管理、预测、决策等提供参考。     

城市内涝监控预警与联合调度系统设计与开发

针对城市内涝积水问题,设计研发了基于物联网与GIS技术的城市内涝监控预警与联合调度系统,实现了对道路、下沉式立交桥等城市积水点的视频信息、积水深度以及城市排水管道水位信息、泵站蓄水池水位信息的实时监测与在线传输。将这些反映城市当前积水状况的数据与排水泵站进行链接,当监测数据达到系统设置的阈值时,可自动开启或关闭泵站,实现城市内涝排水的自动化、智能化管理,为及时有效解决城市内涝问题提供了高效的管理手段;同时,可在积水点周边路口对积水严重等级进行公示,给来往车辆及行人提供预警,以免造成不必要的人身财产损失,实现城市管理的智能化和人性化。     

基于GIS的城市内涝积水数值模拟

根据城市内涝产流、汇流过程及其原理,以GIS为分析和开发工具,模拟、分析内涝积水的空间分布。基于DEM数据完成水流方向提取、汇流量计算,以及汇水区域提取,实现产流、汇流模拟。利用降水产、汇流的模拟结果,结合水文计算方法,基于GIS实现对城市内涝积水的数值模拟。     

智慧城市内涝灾害评估体系构建

近年强降雨频发,城市内涝灾害屡见不鲜。面对突如其来的内涝灾害,能准确、快速地预测评估灾害等级, 为智慧政务决策、应急救援反应提供可靠的理论依据意义重大。以合肥市智慧城市防涝建设为例,利用条件函数方 法融合年降雨量,模拟受灾城市积水范围,采用加权叠加指标体系法和层次分析法构建涵盖致灾因子、孕灾环境、承 灾体的智慧城市内涝灾害评估体系,通过重分类和标准化处理,依据加权叠加分析生成城市内涝积水危险等级划分 模型。为智慧城市建设中内涝灾害的智慧决策和评估提供了理论依据。     

水力建模与GIS量化表达的地下排水管线承载力评价

地下排水管线是城市重要的基础设施,地下排水管线承载能力研究与评价是城市能够平稳安全度过暴雨期、避免城市内涝的关键。本文基于SWMM模型,以昆明市主城区一个代表性关键节点为研究对象,通过城市地下排水管线汇流模型的设计与校准、城市降雨模型与地面径流模型的设计及构建,结合GIS量化表达模拟城市排水管线各要素承载力的时空分布状态及其承载能力。通过地表径流模拟分析、管线运行模拟分析、不同时刻节点水位动态模拟分析及排放口径流特征模拟分析,对研究区域内地下排水管线进行承载力判别,为在城市更新改造过程中提升城市地下排水管线承载能力提供参考。     

基于六边形格网的城市内涝洪水演进方法研究

基于六边形格网建模的方式研究城市内涝洪水的演进过程,采用离散格网的方法,建立了一种基于规则多尺度离散格网的城市几何模型,通过三维地形测量数据和二维建筑物矢量数据的融合,形成了规则的地表格网模型,该模型同时考虑了城市地形和建筑等特殊阻拦体。在此基础上,提出了一种逆向的水流推演方法,由洪水的状态反算演进过程,即以洪水的水淹深度为基础,通过与出(排)水口的连通性,计算水淹的范围,由此实现了城市内涝洪水的模拟推演。试验表明,本文方法能够有效地实现城市内涝场景的演进推演,可以为城市防减灾与应急决策提供科学依据。     

国家一等水准网复测高程变化分析及其成果使用

分析国家一等水准网点复测高程的变化量值与分布特征以及导致高程变化的原因，对现有国家水准网点高程的使用提出建议。     

Movements of the protoplanetary superconducting particles in the magnetic field of the Saturn lead to the origin of the rings

In this letter, we are trying to resolve the electromagnetic problem for the movements of the superconducting particles of the protoplanetary cloud in the magnetic field of Saturn. The force of levitation (Meissner-Ochsenfeld phenomenon) is introduced to the field of planetary science for the first time. It is shown from our theoretical analysis that rings of Saturn might have a superconducting origin, and rings might levitate within magnetic equator plane of the planet.     

Pinpointing the sources and measuring the lengths of the principal rivers of the world

Abstract

Cultures throughout the world are associating with the rivers. People depend upon the rivers and their tributaries for food, water, transport, and many other aspects of their daily lives. Unfortunately, human beings have not calculated the accurate lengths for the great rivers even today. The lengths of the rivers are very different in popular textbooks, magazines, atlases and encyclopedias, etc. To accurately determine the lengths of the principal rivers of the world, the combination of satellite image analysis and field investigations to the source regions is proposed in this paper. The lengths of the Nile, Amazon, Yangtze, Mississippi, Yellow, Ob, Yenisey, Amur, Congo and Mekong, with lengths over or close to 5000 km, were calculated using the proposed method. The results may represent the most reliable and accurate lengths of the principal rivers of the world that are currently achievable.