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基于ArcEngine的洪水风险管理信息系统及三维分析研究

作　者: 周奕君
导　师: 刘妙龙；童小华；林怡
学　校: 同济大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 洪水风险图 洪水风险分析 管理信息系统 太浦河 三维GIS ArcEngine
分类号: TP315
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 672次
引　用: 9次
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内容摘要


水是人类赖以生存的源泉,河流是地球生态系统的重要内容,而洪水是河流的必要组成部分。洪水虽然危及人类生命和财产,却又具有与河流同等重要的生态功能。因此,问题的关键在于如何减小洪水给人类造成的灾害。由于地理环境及气候因素,我国历来多洪水灾害。由于预测的滞后,每年的洪水灾害都会给经济造成巨大的损失。水利部提出由传统水利向现代水利与可持续发展水利转变的新的治水思路,即采用计算机技术和3S(GIS、GPS、RS)等一系列高新技术对水利政务、防汛抗旱的综合管理进行改造。洪水风险图是反映不同频率的洪水发生时,某一区域可能遭受洪水淹没的范围和程度的地图。编制洪水风险图是一项防洪减灾的基础性工程,也是贯彻落实“由控制洪水向洪水管理转变”新时期防洪理念的重要举措。基于地理信息系统(GIS)的洪水风险图管理信息系统在国内开展方兴未艾,有着十分广阔的前景。针对现有的洪水风险资料开发一套相应的管理信息系统,可以高效、准确地实现洪水风险图绘制、保存、管理及洪灾损失的统计,并可利用三维GIS技术对洪水的演进情况进行模拟。基于此,本文主要在以下方面开展研究工作:(1)结合太浦河流域的实际情况,探讨了利用水文频率计算方法进行洪水风险分析的方法,并介绍了水力学模型及其在洪水风险图制作中的实现过程。(2)建立基于ArcEngine的洪水风险管理信息系统。通过建立符号库及相关模块实现了地图可视化,并结合Geodatabase、地图渲染和三维GIS等技术,实现了各种类型的信息查询、洪水风险图绘制、洪灾损失统计、洪水淹没模拟等功能,为水利部门在当地高效地开展防洪决策工作提供帮助。(3)结合太浦河流域的地形数据,利用ArcEngine的三维组件技术建立了三维分析的模型。对于三维分析中的三维场景模拟、等高线绘制、通视分析、坡度图绘制以及剖面图绘制等技术进行了研究,并在软件模块中实现了具体功能。

全文目录


摘要  6-8
ABSTRACT  8-13
第1章 概述  13-25
  1.1 选题背景及研究意义  13-14
  1.2 研究区域概况  14-19
    1.2.1 区域自然地理概况  15-18
    1.2.2 区域社会经济概况  18
    1.2.3 区域进行防洪的必要性  18-19
  1.3 相关研究进展  19-23
    1.3.1 洪水数值模拟与水文模型研究进展  19-20
    1.3.2 洪水风险管理及其与GIS结合研究进展  20-22
    1.3.3 洪水模拟及其三维可视化研究进展  22-23
  1.4 本文的研究内容  23-25
第2章 水力学模型及其在洪水风险分析中的实现  25-37
  2.1 洪水风险分析理论  25-26
  2.2 水文频率计算方法与过程  26-27
  2.3 水力学模型理论与方法  27-32
    2.3.1 一维水力学模型  27-29
    2.3.2 二维水力学模型  29-32
  2.4 洪水风险图制作  32-36
    2.4.1 历史洪灾情况  32-33
    2.4.2 太浦河洪水风险图绘制  33-36
  2.5 本章小结  36-37
第3章 基于ArcEngine的洪水风险管理信息系统建设  37-66
  3.1 系统总体框架设计  37-38
  3.2 系统开发平台和开发模式介绍  38-39
    3.2.1 基于COM技术的组件式GIS  38
    3.2.2 ArcGIS Engine控件技术  38-39
  3.3 系统多源数据整理及信息层组织  39-43
  3.4 系统开发中的关键技术研究  43-55
    3.4.1 基于Geodatabase的信息交互查询实现  43-47
    3.4.2 建立符号库及地图信息符号化  47-50
    3.4.3 洪水风险图可视化及绘制  50-54
    3.4.4 洪水淹没过程的动态演示  54-55
  3.5 太浦河洪水风险图管理信息系统的主要功能  55-65
    3.5.1 系统管理  55-56
    3.5.2 绘制洪水风险图  56-58
    3.5.3 洪水损失统计  58-61
    3.5.4 洪水淹没演示  61-65
  3.6 本章小结  65-66
第4章 太浦河三维GIS功能开发与研究  66-81
  4.1 三维GIS和数字高程模型概述  66-67
    4.1.1 三维GIS的发展现状及特点  66
    4.1.2 DEM及其在三维GIS中应用  66-67
  4.2 ArcGIS的3D模块及DEM数据预处理  67-69
    4.2.1 3D Analyst模块和SceneControl控件  67-68
    4.2.2 3D模块开发的数据预处理  68-69
  4.3 基于ArcGIS Engine的三维功能开发与研究  69-80
    4.3.1 三维场景生成和渲染  69-73
    4.3.2 等高线应用及其绘制  73-75
    4.3.3 坡度分析应用及坡度图的生成  75-76
    4.3.4 视域分析应用及通视图的生成  76-79
    4.3.5 剖面分析应用及剖面图的生成  79-80
  4.4 本章小结  80-81
第5章 总结与展望  81-83
  5.1 总结  81
  5.2 启示与展望  81-83
致谢  83-84
参考文献  84-87
个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果  87

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 管理程序、管理系统
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