基于GIS的成都城市暴雨内涝预报预警系统研究开发

论文摘要

近年来,随着社会经济的迅速发展和城市化进程日益加快,城区雨水可渗透地面越来越少,而市区降水汇集面却越来越大,导致城市内涝问题日益严重,给城市造成严重的经济损失和社会影响。随着城市暴雨内涝数值模型的不断成熟以及气象观测技术和计算机技术的发展,使得对于城市暴雨内涝的实时监测和预报预警成为可能。城市暴雨内涝数学模型是建立城市防汛信息系统、模拟暴雨内涝积水过程的重要研究手段。该模型涉及到气象学、水文学、水力学、河流动力学以及给排水工程等多学科知识,属于多学科交叉的数学模型。模型反映了复杂的积水过程演变情况,是一个复杂的微观流域模型。该模型是以城市地表与明渠河道水流运动为主要模拟对象,基本控制方程以平面二维非恒定流的基本方程为骨架。本文阐述了如何根据气象、水文、水利等专业知识,利用GIS空间分析技术、数据库技术,结合城市地理信息数据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。其中详细阐述了成都市城市暴雨内涝预报预警系统的开发设计和开发过程。该系统能够根据自动站信息和预报信息对暴雨内涝过程进行模拟和预测,实现了城区降雨量大小分布和积水深度分布的图形显示和数据查询以及预警提醒。另外系统还利用WEB技术实现了内涝相关信息的网络发布,模拟结果可为防灾减灾部门制定防灾减灾措施提供依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 城市内涝
• 1.2 成都市易发内涝的自然状况及气象条件
• 1.3 选题背景
• 1.4 国内外研究现状
• 1.5 主要工作和成果
• 1.6 章节安排
• 第二章 系统理论基础
• 2.1 成都市气象监测和预警
• 2.1.1 自动气象监测站点布点原则
• 2.1.2 自动气象监测站网结构
• 2.1.3 自动气象监测站网通讯网络
• 2.2 暴雨内涝仿真模型的理论基础
• 2.2.1 基本控制方程
• 2.2.2 无结构不规则网格技术
• 2.2.3 面雨量计算
• 2.3 主要技术理论
• 2.3.1 GIS 技术
• 2.3.2 数据库技术
• 2.3.3 WEB 发布技术
• 第三章 系统总体设计方案
• 3.1 系统需求分析
• 3.2 设计目标
• 3.3 指导思想
• 3.4 设计原则
• 3.5 系统总体构架
• 第四章 系统的设计
• 4.1 仿真模型信息处理
• 4.1.1 地理信息处理
• 4.1.1.1 仿真数据信息分类
• 4.1.1.2 城市地形地貌的概化与网格划分
• 4.1.1.3 城市排水系统的概化
• 4.1.1.4 雨量信息处理
• 4.1.2 积水数据计算
• 4.2 预报预警应用系统设计
• 4.3 预报预警信息发布设计
• 第五章 系统的实现
• 5.1 数据加工
• 5.1.1 系统所需空间信息情况及来源
• 5.1.2 数据加工
• 5.2 数据库建立
• 5.3 应用程序实现
• 5.3.1 软件实现
• 5.3.2 模拟计算实现
• 5.3.3 积水图形显示实现
• 5.4 网络发布实现
• 5.4.1 系统构架
• 5.4.2 WEB 服务器构架
• 5.4.3 WEB 发布实现
• 第六章 系统的调试
• 6.1 运行平台
• 6.2 系统的运行
• 6.3 系统的验证
• 6.4 系统的运行情况
• 6.5 结果分析
• 第七章 总结
• 致谢
• 参考文献