论文部分内容阅读
随着社会经济的发展,洪水灾害所造成的经济损失和社会影响与日俱增。虽然我国对防洪方面投入也逐渐增加,洪水预报以及对洪水调控的工程能力有显著的提高,但洪水出现后其造成的损失依然没有减少。在这种前提下利用非工程手段进行防洪减灾备受重视,因此开展洪水灾情分析与评估系统的研究,具有重要的理论意义与实际应用价值。本文以锡林郭勒盟乌拉盖管理区为研究区,对三维可视化洪水灾情分析与灾情评估系统的功能结构与模型进行了研究与设计,并运用了遥感技术、地理信息系统技术、计算机编程技术、三维可视化技术、数据库技术整合,开发实现了洪水淹没分析与灾情评估信息系统,从而为研究区防汛救灾部门提供及时、准确、科学的灾情信息,实时地为防洪减灾工作提供决策支持。论文的主要完成的内容有:(1)建立了洪水淹没分析和灾情评估系统所需数据库。系统数据由大型的关系型数据库SQL Server进行存储管理,因此对属性数据和空间数据的存储方式进行了研究,并设计了对应的数据表、视图、存储过程、矢量数据集、栅格数据集等。其中,空间数据库的存储管理由ArcSDE空间数据引擎技术管理。接着对SPOT5遥感影像数据的处理过程和DEM数据模型的来源、存储方式、表达方式和数据生产步骤进行了详细的研究,建立了栅格空间数据库。(2)根据系统功能分析选取了客户端/服务器端开发模式,并对客户端/服务器端开发模式进行详细设计和探讨。系统客户端为各个功能模块和接口集成的软件系统,是系统的核心部分。服务器段为数据库,它为系统建立模型和算法分析等各个环节信息需求提供数据支持。(3)对ArcGIS二次开发接口进行了研究,利用ArcGlobe组件编程开发了系统的三维可视化模块。格网DEM数据模型与SPOT5遥感影像叠加对研究区的真实场景进行了模拟,在此基础上开发实现了多种三维场景操作功能。(4)基于DEM数据进行了洪水淹没分析功能模块的研究,分别实现了无源淹没和有源淹没两种算法功能,其中有源淹没算法采用了改进的种子填充算法。使用两种算法对研究区进行实验分析,计算出淹没区域并在三维场景中模拟了洪水淹没范围。洪水分析算法计算结果能为灾情损失评估提供准确的灾情数据。(5)在确定淹没范围的基础上,将淹没区与存储在空间数据库中的受洪水淹没影响的所有要素图层进行空间叠加分析,确定淹没区的灾情情况,并将结果以文字、数字、图像和报表的形式展现。最后,对全文工作进行了总结,讨论了本文系统功能的不足并指出今后需要进一步研究的方向。