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SWMM的城市排水管网承载力评价与优化研究

近年来在城市化快速推进、“城市雨岛”效应及极端气候频现的背景下,每逢汛期中国诸多城市屡遭内涝侵袭,造成了重大社会、经济和环境损失。文章以东莞市新旧城区为试点,建立基于SWMM的城市排水管网水力模型,展开承载力研究和评价,并给出优化结果。以辅助排水管网科学决策、合理规划,减弱排水管网基础设施与城市快速发展之间日益尖锐的矛盾,构建和谐、宜居的城市环境。     

基于ArcGIS Server与SWMM模型的渠县城市排水管网管理信息系统设计与实现

随着城市化进程的加快,排水管网及其附属设施的长度越来越长,整个管网的结构也越来越复杂,管理部门的工作也越来越繁重。为了保证整个管网系统的有效管理和顺利运行,本文以渠县城市排水管网管理信息系统为例,系统采用地理信息系统(GIS)与SWMM模型(Storm Water Management Model)相结合建立,利用地理信息系统的图像可视化功能以及SWMM模型对城市地表径流和汇流、管道汇流和水质的监测动态模拟对渠县的管网进行管理,并分析城市排水系统运行过程中出现的问题,提出改造方案,为城市排水管网高效运营提供科学决策。     

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。     

排水管网多尺度几何语义建模

针对排水管网管理业务的不同需求,研究排水管网的多尺度几何语义表达方法,本文提出了包含“源—网—厂—汇”的排水管网多尺度几何语义模型。通过对排水管网组成要素及其相互间的关系进行系统地分析,并参考CityGML规范,提出了排水管网多细节层次模型;根据不同排水管网要素的特点,采用符号化及BIM等建模方式分别构建了不同细节层次的排水管网要素模型,支持排水管网多尺度可视化分析。并以某区域的排水管网数据为例,对本文提出的建模方法进行验证。     

面向对象的城市管网数据组织模型设计

针对现有城市管网数据组织方式存在的问题,提出了一种基于面向对象的城市管网数据组织模型,该模型从人们认知的角度,将客观世界中的管网作为集数据和方法于一体的对象综合体,进行一体化存储和管理。模型在引入"类"概念的基础上,对基类中几何类和实体类的结构进行了详细设计,并讨论了模型中类与类、类与对象之间的关系,最后以城市供水管网为例,设计了基于对象的城市供水管网数据组织模型。     

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。     

基于GIS和SWMM的城市局部区域雨洪模型构建方法研究

结合GIS和SWMM技术,利用城市大比例尺地形图、地下管网、高精度DEM、地表覆盖等数据,研究城市局部范围雨洪模型的构建方法。以南京某居住小区为实验区,阐述了基于DEM自动划分并依据建筑物进行人工修正实现子汇水区划分、管网模型概化以及利用GIS获取模型所需计算参数的方法。实验表明,所提方法的模拟积涝结果与实际调查情况基本一致,对城市局部区域防治暴雨积涝灾害具有参考作用。     

排水管网系统精细拓扑模型描述与实现

针对当前排水管网拓扑模型简单、拓扑分析能力较弱的现状,提出了一种管网拓扑精细模型,改进了节点单一问题,将节点细分为多类并提出相应的拓扑规则,使之更符合管线客观模型,有利于进行空间分析。在管线和节点数据结构设计中,采用十字链表作为管网数据结构,便于管线与节点双向分析,同时建立R树索引,实现对空间数据管理。结合镇江管网地理信息系统开发实验,实现了基于改进拓扑模型的空间分析算法,结果发现本文提出的拓扑模型结构简单,易于实现,能够模拟管线排水细节,提供更多基于水务模型的空间分析类型,数据访问效率较高。     

一种面向对象的数字城市三维空间数据模型

在对城市空间信息进行归纳分类的基础上,提出了一种用于描述城市空间信息的面向对象的空间数据模型,并设计出一种面向对象的3D数据结构,实现城市建筑物、管网以及其他较为规则的空间实体对象的三维表示和重建。