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溃坝灾害数据库系统和信息可视化分析研究

作　者: 康斌
导　师: 钟登华
学　校: 天津大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 溃坝灾害数据库系统溃坝时空分布规律病险水库 Google Earth 溃坝信息可视化分析
分类号: TV122.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 95次
引　用: 1次
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内容摘要

至2006年底,我国已建成水库85849座,其中病险水库30413座。从1954年至2005年,由于人为因素和自然因素的影响,中国共有3486座水库失事,溃坝产生的洪水波对下游地区造成了灾难性的破坏,人民损失巨大。因此,对溃坝案例进行收集研究并从中总结出经验规律,对病险水库的管理和溃坝风险的降低有着重大的意义。将失事水库的属性数据与Google Earth提供的空间数据结合起来,可以对溃坝信息进行形象直观的演示,同时其强大的空间分析能力对溃坝时空分布规律的研究也有很大帮助。本文主要研究工作和成果如下:(1)研究了溃坝灾害数据库包含的内容和数据库结构,然后基于C#开发平台,采用ADO技术操作数据库,开发了DFDS溃坝灾害数据库系统,系统的主要功能有数据的查询、添加、删除、修改,基本统计分析以及结果的图形输出。同时基于历史案例数据对溃坝灾害场时空分布规律进行了研究。最后基于多重对应分析理论,提出了一种新的病险水库风险初评的方法;此方法还可以对某一病险水库,在数据库中找出与其水库特征参数相似的溃坝案例。(2)研究了Google Earth在溃坝信息可视化分析中的应用。将文字、图片、视频、GIS、GPS等溃坝信息通过KML文件加载到Google Earth中进行耦合,从而使用户可以在虚拟地球上浏览详细、全面、生动的溃坝信息。将水库的三维模型导入虚拟地球,根据大坝溃决数据信息制作了大坝溃决以及洪水演进的模拟动画。最后,对基于Google Earth的溃坝信息可视化分析进行了研究。(3)开发了基于Google Earth API的溃坝信息可视化分析系统。利用Google Earth Plug-in在浏览器端插入Google Earth,系统通过JSP与AJAX技术来根据用户请求从数据库中查询信息,并将结果返回到客户端。该系统对溃坝信息进行了有效的树形层级管理,并且可以将多元化溃坝信息展示在浏览器的Google Earth上,还可以对溃坝信息进行条件查询。该系统为溃坝信息的可视化分析提供了新的思路和方法。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-12
  1.1 研究背景及意义  8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 本文主要研究内容  10-12
第二章溃坝灾害数据库系统及应用  12-34
  2.1 溃坝灾害数据库  12-13
    2.1.1 数据库设计  12
    2.1.2 数据库内容  12-13
  2.2 溃坝灾害数据库系统DFDS  13-19
    2.2.1 溃坝灾害数据库系统DFDS开发  13-14
    2.2.2 系统功能实现  14-19
  2.3 溃坝时空分布规律研究  19-26
    2.3.1 溃坝数量的坝型分布  19
    2.3.2 溃坝数量的坝高分布  19-20
    2.3.3 溃坝数量的水库类型分布  20
    2.3.4 溃坝数量和溃坝率的省份分布  20-22
    2.3.5 溃坝的时间分布规律  22-23
    2.3.6 失事水库的坝龄分布  23-25
    2.3.7 失事水库的溃坝原因统计  25-26
  2.4 基于多重对应分析的病险水库风险初步评价  26-34
    2.4.1 对应分析的方法步骤  27-28
    2.4.2 方法应用  28-32
    2.4.3 对应分析结果图解释  32-34
第三章基于GOOGLE EARTH的溃坝信息可视化分析  34-51
  3.1 Google Earth可视化原理与方法  34-36
    3.1.1 Google Earth的图片主数据库  34-35
    3.1.2 KML和KMZ文件介绍  35-36
  3.2 溃坝地标的制作  36-41
    3.2.1 添加溃坝地标  36-37
    3.2.2 气球框（地标描述）中文字、图片和视频的添加  37-39
    3.2.3 图片贴图  39
    3.2.4 CAD图元的插入  39-40
    3.2.5 地标的树形层级管理  40-41
  3.3 GIS数据的整合与导出  41-43
    3.3.1 GIS数据的整合  41-42
    3.3.2 GIS数据的导出与空间计算  42-43
  3.4 溃坝过程动态可视化分析研究  43-49
    3.4.1 溃坝三维可视化建模  43-44
    3.4.2 基于Google Earth的溃坝过程动态可视化分析  44-48
    3.4.3 三维场景巡航  48
    3.4.4 洪水淹没范围分析  48-49
  3.5 GPS数据的导入  49-51
第四章基于GOOGLE EARTH API的溃坝信息可视化分析系统开发  51-60
  4.1 系统开发目标  51
  4.2 系统开发的关键技术  51-53
    4.2.1 Google Earth Plug- in技术介绍  51-52
    4.2.2 JSP+Servlet+JavaBean的JSP程序开发模式  52
    4.2.3 AJAX技术  52-53
  4.3 系统体系结构设计  53-54
  4.4 系统模块划分与功能  54
    4.4.1 溃坝信息演示模块  54
    4.4.2 溃坝信息查询模块  54
  4.5 系统实现流程  54-57
  4.6 基于溃坝信息可视化分析系统的失事水库空间分析  57-60
第五章结束语  60-62
参考文献  62-65
参加科研情况说明  65-66
致谢  66

溃坝灾害数据库系统和信息可视化分析研究

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