gis技術(shù)及其在水利中的應用_部分12_部分4

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1、3.水質(zhì)預測模型基本理論：連續(xù)性方程、動量方程以及污染物對流擴散方程hqppE++=?連續(xù)性方程：txyho動量方程：qutx+(qh)xy++=(vqg)hηγΔqc?fqf?ppty+(up)xy++=(vp)ghpηγΔ?+cfpfq污染物對流擴散方程：(hciii)()txy+qc+=++(pc)(hcεεix)x(hciy)ysci?模型計算條件：1：5000水下地形河道糙率0.02-0.035污染物降解系數(shù)，COD取0.035d－1?模型求解：采用非正交非交錯網(wǎng)格，有限控制體積方法，進行數(shù)值離散，并采用SIP方法進行數(shù)值求解。該方法的優(yōu)點是能適應復雜邊

2、界地形，且收斂速度快，計算精度高。?模型特點：模型適應性廣、收斂快、計算穩(wěn)定、時間步長大、能反應精細的流場變化。4）二維表達方式通過MapObject實現(xiàn)，實質(zhì)上是一個提供制圖與GIS功能的控件5）三維表達方式通過OpenGL實現(xiàn)，具有實現(xiàn)高性能的三維圖形的功能，是目前的三維圖形開發(fā)標準。系統(tǒng)功能?本系統(tǒng)是在ArcView、VB及MapObject控件基礎上開發(fā)的應用系統(tǒng)。?特點是：實行圖層的面向?qū)ο蠊芾矸绞剑拒浖D層實行分層管理系統(tǒng)功能1）常規(guī)GIS功能：?可顯示長江上游萬州段的工廠、排污口、取水口、河道、水源區(qū)劃、水質(zhì)監(jiān)測斷面等多個地圖層的地圖，并進行特征

3、值的查詢；?放大、縮小和漫游整個地圖；?根據(jù)情況搜索符合一定條件的特征并進行基本統(tǒng)計；?顯示更新污染物濃度的分布變化，并進行值渲染系統(tǒng)功能2）空間、屬性數(shù)據(jù)的更新基于GIS技術(shù)的二維空間信息管理平臺，建立萬州河段的空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫，可對河段地形、排污口、水質(zhì)等進行查詢和更新系統(tǒng)功能3）動態(tài)顯示水質(zhì)預測結(jié)果根據(jù)水質(zhì)預測模型計算結(jié)果，可以在給定時間長度內(nèi)動態(tài)顯示水質(zhì)預測結(jié)果，并根據(jù)實測數(shù)據(jù)進行校正。并根據(jù)情況通過單項指標評價法進行分類系統(tǒng)功能4）突發(fā)性污染事件模擬與動態(tài)顯示系統(tǒng)中點擊突發(fā)污染物的發(fā)生地點，并輸入突發(fā)污染事件發(fā)生流量、濃度，即可對此突發(fā)性污染事件進

4、行模擬，并實現(xiàn)污水團演進變化過程的實時直觀表現(xiàn)。還具有添加保存和調(diào)用歷史數(shù)據(jù)功能，便于進行污染物負荷遷移對比。系統(tǒng)功能5）三維仿真利用OpenGL技術(shù)，將GIS與水質(zhì)模型結(jié)合，用三維仿真顯示模擬結(jié)果，更逼真地反映萬州河段的水質(zhì)情況結(jié)語與展望解決了突發(fā)污染事故應急系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù):建立了基于GIS技術(shù)的二維空間信息管理平臺，建立萬州河段的空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫，可對河段地形、排污口、水質(zhì)等進行查詢和更新。?建立萬州段平面二維水質(zhì)模型，可將調(diào)試好的模型應用到庫區(qū)不同位置對突發(fā)性水污染物擴散過程進行模擬，計算不同時段不同區(qū)域水質(zhì)數(shù)據(jù)。?實現(xiàn)了模型計算結(jié)果與系統(tǒng)的動態(tài)連接，

5、動態(tài)顯示水質(zhì)預測結(jié)果，根據(jù)相關(guān)水質(zhì)標準要求對污染物進行分級，并以不同顏色代表不同的水質(zhì)狀況，實現(xiàn)污水團演進變化過程的實時直觀表現(xiàn)，直觀顯示污染范圍和擴散過程等。?采OpenGL開發(fā)的三維結(jié)果的顯示更逼真地反映萬州河段的水質(zhì)情況。展望?提高模型計算速度?擴充模型庫建設?建立水環(huán)境管理系統(tǒng)?完善突發(fā)污染事故系統(tǒng)功能?進入管理層的實踐應用十、空間技術(shù)水利應用介紹水利涉及的地學問題?災害問題?資源問題?環(huán)境問題?工程規(guī)劃與管理問題解決問題的對策：信息采集——RS、GPS信息存儲與管理——GIS信息分析——地學知識與計算手段成果表達——GIS、RS1、遙感在水旱災害監(jiān)測評估

6、中的應用防洪減災對信息的要求：雨、水、工(險)、災衛(wèi)星遙感降水量預報（水汽含量和溫差、凍雨回波）精度70-80%預見期6小時多普勒雷達降水量預報精度80%降水的面上分布，有預見期工清和洪澇災情的獲取和評估是目前遙感發(fā)揮作用最大的方面監(jiān)測：遙感、GNSS評估：基于地理信息系統(tǒng)的基礎背景數(shù)據(jù)庫和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫監(jiān)測平臺1）FY、MODIS、NOAA，動態(tài)定性監(jiān)測2）TM、CBERS、SPOT、HJ、本底為主、實時監(jiān)測為輔3）Radarsat、ENVISAT、ALOS、HJ、TerraSAR-X實時監(jiān)測4）機載SAR，應急情況下的實施監(jiān)測航空遙感實時傳輸系統(tǒng)航空衛(wèi)星通信系

7、統(tǒng)