基于ArcGIS Engine的洪水预报系统研究

论文摘要

洪水预报是一项主要的防洪非工程措施,通过洪水预报可以有效的控制洪水发展状况、最大化的减免洪水的损失以及为人民群众的生命财产提供安全保障等。经过对洪水预报方法多年的研究以及把预报方法用于洪水预报的实践,我国无论是在预报模型方法的研究方面还是在预报系统软件的开发方面都取得了可喜的成绩。但洪水预报方法和预报系统的标准不统一,预报模型没有覆盖全国各个流域,特别是半干旱半湿润地区洪水预报模型的研究还不成熟,洪水预报系统软件的图形交互能力不强等导致我国的洪水预报水平和国外有很大的差距。本文针对伊河流域属于半干旱半湿润地区的实际情况,从洪水预报作业的需求出发,对该流域的洪水预报模型以及基于该预报模型的洪水预报系统进行探索和研究。基于伊河流域的实际情况,讨论洪水预报模型的研究现状,选取三水源蓄满-超渗兼容模型建立伊河流域洪水预报系统的预报模型,并构建洪水预报方案把模型应用于伊河流域栾川站的洪水预报。比较Fortran语言和C#语言在堆栈管理、命名约定、参数传递等方面的差异,在Visual Fortran环境下重构预报模型,生成可供C#语言调用的动态链接库文件Fortran DLL,实现Fortran和C#的混合编程。根据伊河流域洪水预报的要求以栾川站为例,采用组件化的ArcGIS二次开发组件ArcGIS Engine和可视化程序设计语言C#开发伊河流域洪水预报系统。通过对伊河洪水预报系统的研究,利用ArcGIS Engine组件开发了基于三水源蓄满-超渗兼容模型的伊河流域洪水预报系统,实现了Fortran和C#的混合编程,在系统中嵌入了GIS功能实现了地理信息和洪水预报系统的结合。该系统成功的将三水源蓄满-超渗兼容模型应用于伊河流域的洪水预报,模拟结果达到洪水预报的乙等水平,同时由于实现了和地理信息的结合使洪水预报具有更直观的可视化显示,可以为伊河流域的抗洪减灾决策工作提供一定的科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容
• 2 洪水预报模型
• 2.1 研究现状
• 2.1.1 流域水文模型
• 2.1.2 半干旱半湿润地区洪水预报模型
• 2.2 模型选用
• 2.2.1 模型的基本思想
• 2.2.2 模型的结构
• 2.3 模型应用
• 2.3.1 流域概况
• 2.3.2 模型检验结果
• 2.3.3 场次洪水模拟示例
• 3 系统开发的关键技术
• 3.1 ArcGIS二次开发技术
• 3.1.1 组件式GIS
• 3.1.2 ArcObjects
• 3.1.3 ArcGIS Engine
• 3.2 ADO.NET数据访问技术
• 3.3 C#和FORTRON的混合编程技术
• 4 系统设计与实现
• 4.1 开发平台及工具的选取
• 4.1.1 GIS开发平台
• 4.1.2 开发工具
• 4.2 系统总体设计
• 4.2.1 设计原则
• 4.2.2 设计目标
• 4.2.3 功能模块划分
• 4.3 系统功能实现
• 4.3.1 地图管理模块
• 4.3.2 信息查询模块
• 4.3.3 洪水预报模块
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文