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。     

基于GIS的流域洪涝数字模拟和灾情损失评估的研究

非工程防洪措施是减缓洪涝灾害损失的有效方法之一。地理信息系统和遥感技术使多学科综合性的非工程防洪措施成为现实。本文从流域数据库设计、洪水预警数字模拟、河道洪水演进数字模拟、洪泛区洪水演进数字模拟、灾民疏散模型和洪水灾情损失评估等６个方面，系统阐述了地理信息系统在流域洪涝数字模拟和灾情损失评估上的应用，为今后开展同类工作提供了参考。     

应急平台中一维洪水演进模型研究

根据应急平台的特点和需求,建立了一维洪水演进数学模型.利用简便易行的基于特征线法的库朗格式求解方程,应用Matlab编制了洪水演进计算程序,并利用其强大的绘图功能实现了计算结果的可视化显示和分析.通过对长江某河段实测资料的建模分析和应用研究,验证了模型的实用性和可靠性.     

GPU-CA模型下的溃坝洪水演进实时模拟与分析

基于元胞自动机(CA)的局部并行计算特性和统一计算设备架构(CUDA)并行计算架构,提出了GPU-CA的溃坝洪水演进计算模型,重点探讨了溃坝洪水演进元胞自动机模型、GPU模型映射、计算优化、CPU/GPU协同的溃坝洪水演进模拟与分析等关键问题,研发了原型系统,并选择了案例进行初步试验。试验结果表明,在保证溃坝洪水演进模拟结果有效性的情况下,与基于CPU-CA串行计算模式相比,基于GPU-CA的溃坝洪水演进模型计算可提高计算效率,加速比随着元胞格网分辨率的提升而增加,当元胞格网的大小为10m时,模型计算效率的加速比可以达到15.9倍,可支持实时溃坝洪水演进模拟分析与风险评估。     

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。     

基于水文仿真模型与GIS的三维可视化在城市洪水演进中的模拟研究——以马鞍山为例

本文对城市三维可视化虚拟场景构建和洪水演进实时动态模拟及其实现方法进行研究。以洪水水文数学模型为核心计算方法,对系统构建过程中的关键技术进行了深入探讨和研究,构建了城市洪水演进和洪水淹没三维模拟系统。研究表明,三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,对于城市防洪决策及水利工程有重要意义。以安徽省马鞍山市为应用实例,实现了城市三维地形仿真场景模拟及洪水演进分析和三维模拟。     

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.     

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。     

基于镶嵌数据集的洪水演进动态模拟

为使洪水演进中计算得到的枯燥的水文数据变得直观形象,进一步丰富洪水演进可视化手段,以离散水深点数据为基础,采用两种空间插值方法,对比了不同插值方法所生成栅格的优劣,选用合适的插值方法创建水深栅格,并通过构建镶嵌数据集实现了洪水的动态演进和可视化,直观形象地模拟了洪水演进的过程,为防洪减灾决策提供技术支持。     

水淹没模型在水库规划建设中的应用

利用DEM生成等高线模拟静态水平面的方法,模拟水库和地震造成的堰塞湖水淹没模型,叠置二维和三维地理信息数据进行GIS综合分析,用于分析评估淹没损失、预测淹没区域及应急指挥调度。     

一种非公网环境下应急GIS平台消息发送方法

针对非公网环境下的应急GIS平台指挥决策信息传递受限问题,提出了一种不依赖于互联网的消息传递方法。采用ADB+Web Service技术实现内网环境下指挥决策者与一线救援人员间的消息传递,有效地解决了非公网环境下的指挥决策信息传递问题。相较于传统方式,保证了应急平台的灵活性与独立性,降低了平台维护成本,同时由于减少了第三方运营商代理接口的运作环节,从整体上提高了决策指挥者与救援单位间的通信效率,保障了救援工作的及时性与高效性。研究结果对解决应急管理工作中存在的实际问题具有重要的现实意义。     

公共安全应急车辆监控系统的设计与实现

分析了城市公共安全应急平台的需求,介绍了车辆监控系统的体系结构、功能设计和关键技术,实现了基于城市公共安全应急平台的车辆监控系统.     

突发公共事件应急平台的设计与实现

本文首先论证了建设突发公共事件应急平台的必要性,然后介绍了平台的总体设计,其中突出介绍了平台的核心部分以及详细设计,最终通过试点运行,证实了平台作为应急体系运转枢纽和神经中枢,具有科学性与实用性。     

基于移动GIS的小型移动应急平台的设计和实现

随着城市的不断发展,城市公共安全问题日益突出,公共安全事件频发,提高公共应急反应的速度成为公共安全管理的一个重要方面。公共安全应急需要相应的各种技术作为支持,文中将移动GIS运用到公共安全应急中,设计并实现了小型的移动应急平台。该平台由移动应急终端和移动应急中心组成,集成了GIS、GPS、GPRS技术,可以为公共安全事件的现场处置提供有效的支持。     

基于GIS的广州市自然灾害信息管理与应急指挥平台的构建

基于GIS平台建立高效的自然灾害管理及应急指挥系统,不仅可以有效管理自然灾害的基本信息、灾害预警的分析信息,并且实现了源信息和结果信息在各相关部门之间的传递。该系统是基于MapGIS平台,充分利用MapGIS平台提供的组件式开发方法、动态扩展地图文档管理等技术进行二次开发搭建而成。该系统的建立为城市自然灾害信息的管理和应急指挥工作提供了新的借鉴。