基于VRGIS平台的防洪减灾辅助决策支持系统研究与实现 ——以淮河流域安徽段为例

论文摘要

淮河流域洪涝灾害频繁,因灾害而产生的直接及间接损失较重,急需一种新的技术手段以实现防洪减灾工作的数字化、高效化,从而降低灾害损失。虚拟现实技术、地理信息系统技术等高新技术在防洪减灾工作中的应用为实现数字防洪提供了重要的途径。本课题主要研究通过综合运用虚拟现实技术的场景仿真功能以及地理信息系统技术的空间分析能力,建立防洪减灾系统的基本模型,为水利及城市规划建设部门提供防洪减灾技术支持。通过场景演示、空间分析、实时监测、指挥调度等功能的实现,达到防洪减灾的效果,从而减少洪水所带来的生命和财产损失。具体包括以下内容:1.针对淮河流域安徽段洪涝灾害的实际情况,本文首先从淮河自身的特点入手,研究了导致淮河流域安徽段洪涝灾害多发、频发的自然条件,分析了近年来的洪涝灾害发生时的雨水、气象特点,以及沿淮地区的防洪体系情况及其抗洪能力,为系统建设奠定了基础。2. 3DGIS基础数据库建设是防洪系统建设的核心,组织合理的数据基础不仅能满足防洪减灾系统的基本功能需求,而且能为防洪减灾系统的运行速度的提高以及用户的使用带来巨大的方便。针对防洪减灾辅助决策系统搭建的实际需要,本文系统的研究了3DGIS数据体系的构成、数据组织方式、建库流程,并研究了该类数据库的管理及服务体系。3.针对防洪减灾工作的实际需求,本文完成了基于VRGIS平台的防洪减灾三维可视化决策支持系统的体系架构和主要功能模块的构建,并对三维场景建设、实时监测、GIS分析、决策支持、指挥调度等功能模块的内容进行了详尽的研究。利用虚拟现实技术、地理信息系统技术、计算机图形学以及遥感等先进的技术,制定了基于VRGIS平台的危机处理策略,可以显著的提高各相关部门的信息实时性和同步性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 研究来源
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究内容
• 1.4.1 研究主要内容
• 1.4.2 拟解决的关键问题
• 1.5 章节安排
• 2 相关技术简介
• 2.1 虚拟现实简介
• 2.1.1 概念
• 2.1.2 基本特征
• 2.1.3 应用前景
• 2.2 地理信息系统简介
• 2.3 VRGIS 平台简介
• 3 基于VR-GIS 淮河流域安徽段洪涝灾害的成因分析
• 3.1 地理气候和自身特点
• 3.1.1 河道上游、下游比降大，河道中游比降小，导致洪水宣泄不及。
• 3.1.2 气候多变，降水丰富
• 3.1.3 上中游支流多，河道弯窄
• 3.2 防洪体系和抗洪能力
• 3.3 本章小结
• 4 建立安徽省淮河流域3DGIS 基础数据体系
• 4.1 安徽省淮河流域3DGIS 基础数据体系详述
• 4.1.1 安徽省淮河流域3DGIS 基础数据库介绍
• 4.1.2 安徽省淮河流域3DGIS 基础数据库建库流程
• 4.2 安徽省淮河流域3DGIS 基础数据体系
• 4.2.1 安徽省淮河流域3DGIS 基础数据库管理体系
• 4.2.2 安徽省淮河流域3DGIS 基础数据库服务体系
• 4.3 本章小结
• 5 基于 VRGIS 平台的防洪减灾决策支持系统研究
• 5.1 防洪减灾三维可视化决策支持平台架构
• 5.2 防洪减灾三维可视化决策支持平台详述
• 5.2.1 洪水高发区三维场景建设
• 5.2.2 实时监测
• 5.2.3 GIS 分析
• 5.2.4 决策支持
• 5.2.5 指挥调度
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 在学研究成果