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。     

南京城市降雨淹没模拟及径流分析

针对强降雨引起的城市积涝以及相应次生灾害等问题,提出了一种基于暴雨洪水管理模型、GIS技术以及DEM数据、排水管网数据、降雨数据等数据的建立南京市暴雨积涝模型的方法,并利用该模型模拟了径流及淹没效果。结果显示:该模型是利用经验值率定方法对模型参数进行率定,率定结果较为符合实际情况,因此该模型能较好地模拟南京市的降雨积涝情况。通过对不同类型的降雨数据进行模拟分析,得出径流量的大小与降雨量强烈正相关,相关系数达0.9以上。径流的产生量还与降雨历时和平均降雨强度等其他因素有关。虽然南京主要降雨为峰值小、平均强度低的小雨,但是当降雨量超过设计排涝能力时,在地势低洼的地区容易出现积涝。     

利用CD-TIN的城区暴雨内涝淹没模拟方法及其实验

目的 基于约束Delauney不规则三角网(CD-TIN)对复杂城区地表进行精细建模,采用三角形面片上的汇流模式划分汇水单元,为内涝淹没过程模拟提供基本的分析单元。顾及雨水篦排水能力和地表特征的复杂性,提出了汇水单元内产汇流的时空模型与建模方法,并利用三棱柱集的二分数值解法给出了内涝淹没范围和水深的求解算法。以北京师范大学主校园为例,对2012年“7.21”暴雨内涝淹没过程进行了模拟分析,结果表明,本文方法有效、结果可靠。     

城区内涝淹没模拟算法

针对城区内涝淹没范围和水深模拟问题,该文提出了一种基于约束Delaunay不规则三角网与三棱柱的城区内涝淹没模拟算法。该算法以沿地面三角形的顶点垂直向上引垂线形成的三棱柱为计算单元,通过"等体积"的方法,建立时间序列切片下的淹没水深和积水量的关系,据此实现淹没范围和水深模拟。以北京师范大学(简称"北师大")主校区为例,对单汇水区的水面高程上升模拟结果与实际观测值进行对比,基本吻合;并与传统栅格DEM的淹没效果进行了对比,表明该算法正确有效。     

基于GIS的城市暴雨积涝模拟教学实验项目设计

结合城市暴雨内涝分析教学内容,设计了基于GIS结合SWMM暴雨管理模型仿真模拟城市暴雨溢流的实验项目,建立了试验示例。试验项目形象直观地模拟暴雨排水管网溢流各个过程,真实精确地反映了城市暴雨溢流过程,能够较好地锻炼学生分析处理数据能力。     

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。     

城市暴雨积水的计算分析及其动态仿真研究

随着城市化进程的加快,城市暴雨积水对人们生活的影响越来越大。选用暴雨管理模型SWMM,利用GIS和RS技术计算了暴雨积水的相关数据,分析了由暴雨引起的地面和管网积水的特性与持续过程;研究了GIS与SWMM耦合集成将积水过程三维动态仿真的方法。研究结果表明,将GIS技术和RS技术应用于SWMM的计算分析过程中可大大提高计算的效率和计算结果的精度,而三维动态仿真提供了更为直观和有效的预测手段,可提高应急指挥能力。     

基于GIS和RS的水力模型构建与多情景分析

以东莞市新旧城区为试验区,构建了基于GIS和RS的SWMM水力模型,分析了模型对不同暴雨情景的响应,表明了新旧城区的排水管网系统应对暴雨能力差异大,其排水管道的承载力也表现出显著差异。     

三维GIS的城市暴雨积涝灾害模拟

针对传统基于二维GIS进行城市暴雨积涝模拟分析不能立体地展现积涝灾害动态演进过程、地物受灾情况的问题,该文提出了基于三维GIS进行城市暴雨积涝灾害模拟分析。该方法综合应用精细化建模与地物拉伸建模技术,通过区域DEM构建、地表路面建模、建筑物建模、地形匹配构建研究区三维模型;以改进的D8算法进行汇水区划分,应用径流系数法进行汇水区产流计算。研究结果表明,该方法能够有效实现三维场景中暴雨积涝积水深度、积水范围计算以及积水深度、受灾房屋、受灾道路可视化表达,为城市暴雨积涝灾害防灾减灾提供技术支撑。     

规则约束的南京市用地布局多情景模拟

本文提出一种基于规则约束的多情景土地分配模型,将城市规划领域内的法律法规提取并概括为一系列规则,加入到现有的用地布局情景模拟过程中。该模型由用地评价子模型、规则约束子模型、用地分配子模型和GIS空间数据库组成。文章以南京市为研究区进行实例验证,通过土地评定和适宜性评价、情景归纳、规则约束和情景模拟等步骤,借助GIS的空间分析功能,生成3种情景下的用地布局模拟方案,并对3种用地布局方案进行了综合分析。     

基于GIS的大型活动交通组织模拟系统研究

对应用于大型活动的交通组织管理与模拟的信息系统空间数据库数据模型、道路空间网络管理技术、路径存储数据结构与编辑技术进行了分析研究,提出了基于GIS技术的大型活动交通组织模拟系统的数据模型、空间网络管理技术、路径存储数据结构与编辑的主要技术。在此基础上,通过VC++基于MO开发了应用系统。所开发系统成功应用于中华人民共和国第十届运动会的交通组织与管理,提高了交通管理的工作效率。     

基于GIS的地下水流可视化模拟系统研究

以常州市区与武进市地下水流模拟为例，在研究该地区孔隙地下水流概念模型的基础上，构建了第Ⅱ与第Ⅲ承压水流的数学模型，并将地下水流模拟模型与地理信息系统(GIS)进行有机集成，充分利用GIS的空间分析功能及其可视化表达能力，研究地下水流数值模拟过程中含水层空间与模拟时间的可视化离散、计算参数的可视化赋值、模型的可视化拟合及其模拟结果可视化表达的方法，基本实现了地下水流模拟过程的可视化，为常州及武进地区地下水资源的科学管理提供了空间辅助决策支持。     

河道洪水演进数值模拟及其在GIS平台上的可视化

针对公共安全应急平台中灾害预测预警和应急处置的快速反应需求,建立了基于圣维南方程的河道洪水演进的水动力学模型。采用库朗格式的特征线方法对基本方程进行数值求解,得出水位和流量沿河道的时空变化关系,在此基础上进一步研究了基于GIS的洪水演进可视化方法。最后,通过天然河道模拟实例验证了所建模型的可靠性和实用性。     

集成暴雨洪水管理模型的带权雨水网络构建

针对城市雨水网络传统规划手段落后导致城市地面雨水不能及时有效地收集和排除的问题,该文提出了基于GIS和暴雨洪水管理模型(SWMM)集成的带权雨水网络的构建方法。通过软件互操作模式将SWMM模型封装成.NET托管动态库,实现了其与GIS空间分析组件的无缝集成;以新城区竖向设计高程和规划路网为基础数据,构建顾及路网的格网DEM;基于新城区规划用地类型和研究区暴雨模型,运用GIS空间分析实现了水文参数的自动提取;进一步率定雨水管网权重因子,利用GIS几何网络分析实现了带权有向雨水网络自动构建及布局优化。实验结果表明:该方法较传统方法工作效率更高,且布网方案、雨水出口选择、管力计算等方面更加科学合理。     

GIS设计与开发教学方法探讨

首先分析了GIS设计与开发课程在地理信息系统专业教育中的地位和特点,然后根据该课程的特点,结合自己的教学实践,提出了GIS设计与开发课程的教学方法,为该课程的教学进行了有益的探索。     

GIS支持的昆明市土地利用战略研究

土地利用战略研究是土地利用总体规划的重要依据,对地区经济社会生态和谐发展、土地合理有序布局等方面有着重要的意义。随着全国各省市土地利用总体规划工作的不断深入和细化,土地利用战略研究已经受到越来越多的重视,但研究中仍然存在一些不足。针对这些问题,本文以昆明市为研究区,通过特尔菲法和层次分析法建立影响因子体系,利用GIS的空间分析功能,以可视化的信息为土地利用战略选择提供决策支持,既丰富了土地利用战略研究的手段,也增强了研究的实用性和科学性。最后,本文对GIS支持的土地利用战略研究的发展做了展望。     

GIS技术在大气环境模拟与评价系统中的应用探讨

在大气环境模拟和评价中,污染物的空可分布和模拟评价结果的直观显示是不可或缺的重要方面,本文从GIS与大气环境模型的结合原理入手,分析了其在大气环境模拟与评价中的优势;采用SQL Server和Access 的数据库组合方案,将污染源的属性与空间信息统一管理;运用ArcEngine组件技术,开发实现了污染源评价、大气质量...     

基于遥感及GIS的精确时空虚拟现实研究

本文探讨了GIS支持下遥感影像精确时空建模及其虚拟现实的理论和方法。描述了自然景观对象的时空表达、精确时空模型单元的基本关系 ,阐述了基于遥感和GIS的时空模型可视化一般理论 ,及时空数据库支持下真实景观的影像模拟方法 ,最后给出了目前研究存在的若干技术问题