组件式GIS支持的广东省风暴潮数值预报集成系统研究与开发

组件式GIS支持的广东省风暴潮数值预报集成系统研究与开发

宋立荣[1]2004年在《组件式GIS支持的广东省风暴潮数值预报集成系统研究与开发》文中研究指明风暴潮引起的灾害居海洋灾害之首,准确而有足够时效的数值预报是非工程性防潮减灾的主要措施,然而由于这种途径在数据采集、模拟结果的可视化及空间查询与分析等方面存在明显的不足,因此在很大程度上影响了对风暴潮灾害预报的准确性和时效性,同时也妨碍了对预报结果的有效分析和直观了解。 具有地理信息系统(GIS)技术支持的风暴潮数值预报系统,作为抵御风暴潮灾的综合性非工程措施的集成系统,把GIS与风暴潮数值模型有机地融合在一起,为风暴潮的准确预报和模拟结果的空间分析及其可视化创造了良好的操作环境。本文根据广东风暴潮灾害防御的任务和现状,研究并探讨了组件式GIS(MapObjects)与桌面GIS工具软件结合,与风暴潮数值预报模型系统集成的技术要点,同时对地理信息集成系统支持的广东风暴潮数值预报集成系统进行了研制和开发。 本文研究的主要内容包括: 1) 总结和归纳了应用桌面GIS的开发方式及其特点;对GIS与专业应用模型集成的方式、面临的问题以及集成的步骤与方法进行了分析。 2) 应用较为成熟的风暴潮数值预报模式对影响广东海域的台风风暴潮进行了数值模拟。 3) 应用GIS的空间数据库技术实现了与风暴潮预报相关的水深、台风路径、潮位等信息的图表显示与空间查询;利用GIS的数字高程模型制作了水下地形,实现了增水预报网格数据的自动生成;应用GIS可视化技术模拟了台风影响区域的海岸动力环境(流场、增水分布)及其变化过程。

徐海华[2]2005年在《基于组件技术的水动力数值模型前后处理GIS系统》文中认为随着计算机技术和水动力数值技术的发展,水动力数值模拟技术已成为研究近海区域波浪、潮流、泥沙运动规律的主要方法之一。但是目前除了一些商业软件外,大多数水动力数值模型都不提供模拟所需的前后处理模块,研究人员需要交替使用多种前后处理软件才能完成对水动力特性的模拟,给研究工作带来了不便。因此,开发一套水动力数值模型的前后处理系统,把研究人员从前后处理工作中解放出来是一件非常有意义的工作。本文利用地理信息系统强大的图形显示、数据查询和分析功能,采用MapObjects GIS组件进行二次开发,把GIS和水动力数值模型进行集成,采用Access数据作为后台数据库保存水动力计算结果,以Delphi作为开发语言编写了一套水动力数值模拟前后处理系统。在前处理方面,系统实现了水动力数值模型计算区域的投影转换,卫星遥感图像以及CAD文件在系统中的显示,基于地理信息系统的高效插值,波浪、潮流及泥沙模型与地理信息系统的数据交换等功能。在后处理方面,本文完成了大容量数据的数据库输入输出,数值模型计算结果的标量、矢量图形显示和动画显示,以及对计算结果进行查询和分析,并利用OpenGL实现了真实感叁维地形的显示及漫游功能。应用结果表明,本文所建立的GIS系统较好地实现了港口回淤计算的前后处理功能。

左利钦[3]2006年在《水沙数学模型与可视化系统的集成研究及应用》文中提出近年来,国内外很多高校和科研机构开发了水利工程数学模型软件。国外知名商业软件的水流部分相对比较成熟,但泥沙部分因公式选用、参数选取等方面的问题未能在我国得到较好的应用;国内的数值模拟系统集中在河流或河口海岸的单一地区,缺少适用于河流海岸水沙数值模拟与可视化系统的集成,且水流集成系统研究相对较多,泥沙集成系统研究相对较少。在这样一个背景下,本文开展了河流海岸水沙数值模拟与可视化系统的集成研究。 集成系统的开发基于VC++平台,计算模块以Fortran生成动态链接库(DLL)的形式集成到系统中;在以往研究的基础上,以VC++底层开发的方式实现了流场、流线、含沙量场、河床(海床)变形等动态制作和显示;针对AutoCAD软件的广泛应用,集成系统以读写DXF文件的方式与AutoCAD实现了互接;采用多线程编程技术,提高了程序运行效率。形成了包括前处理模块、计算模块、后处理模块的集成系统。系统的主要功能及特点如下: (1) 前处理实现了正交曲线网格的自动生成、绘制、地形数据的摘取等功能;计算模块可进行河道(恒定流)水沙数值计算、河口海岸(非恒定流)潮流泥沙及波—流共同作用下的泥沙模拟等,适用范围较广,并实现了计算过程的实时显示,包括计算进度、水文要素及流场、含沙量场动态显示等;后处理实现了流场、流线、含沙量场、河床(海床)变形等动态可视化的制作和显示,并以AutoCAD的形式实现流场、等值线图的绘制。 (2) 系统的数值计算模块应用范围较广,综合河道及河口海岸地区水沙数值模拟于一体。 (3) 采用DLL,封装计算代码,可扩充性好,方便移植,计算模块升级较为方便。 (4) 给出了Windows风格的菜单、工具栏及窗口操作,界面友好,可视化程度高。

参考文献:

[1]. 组件式GIS支持的广东省风暴潮数值预报集成系统研究与开发[D]. 宋立荣. 武汉大学. 2004

[2]. 基于组件技术的水动力数值模型前后处理GIS系统[D]. 徐海华. 天津大学. 2005

[3]. 水沙数学模型与可视化系统的集成研究及应用[D]. 左利钦. 南京水利科学研究院. 2006

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组件式GIS支持的广东省风暴潮数值预报集成系统研究与开发
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