由于全球氣候變暖造成海平面上升,致使沿海城市面臨將來被海水淹沒的威脅。利用GDAL（geospatial data abstraction library）和OpenCV（open source computer vision library）開發(fā)了淹沒算法和模擬系統(tǒng),使用GDAL庫處理Landsat衛(wèi)星數(shù)據(jù)和ASTRE GDEM （advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer global digital elevation model）高程數(shù)據(jù),同時(shí)OpenCV Mat數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了有源淹沒算法及其可視化。該模擬系統(tǒng)可以為海岸城市淹沒災(zāi)害預(yù)警提供有效的支持。 

【文章來源】：測繪地理信息. 2020,45(04)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

數(shù)據(jù)讀取模塊程序流程圖

基于柵格模型的海水淹沒分析分無源和有源兩種。無源淹沒顧名思義就是無源頭的淹沒,即所有高程值低于淹沒值的點(diǎn)全部計(jì)入淹沒區(qū)。這種淹沒又被稱為降雨性淹沒,是因?yàn)檫@種淹沒更像整個(gè)區(qū)域大面積均勻降水,不考慮區(qū)域連通,更不考慮地表地形的水流路徑。因此,無源淹沒在洪水模擬中,常常被用作地形平坦、地表類型相對單一的區(qū)域。從計(jì)算機(jī)處理的角度來看,無源淹沒算法簡單高效,通常只需要按某種順序遍歷待分析區(qū)域每個(gè)格網(wǎng)單元并做出相應(yīng)的處理即可。有源淹沒是相對無源淹沒而提出的。與無源淹沒只考慮高度不同的是,有源淹沒是一種具有源頭的淹沒,從淹沒源頭開始,所有流水能到達(dá)的范圍才會(huì)計(jì)入淹沒范圍。例如,洪水淹沒模擬中,大壩崩塌時(shí),水流會(huì)根據(jù)地形的不同流向地勢較低的地方,但洪水可能會(huì)被洼地周圍的高地阻攔而不會(huì)流入洼地中,即使洼地的中的高程值滿足被淹沒的要求。在現(xiàn)實(shí)中,有源淹沒的情形也更加復(fù)雜,涉及到區(qū)域連通、水流方向等多個(gè)方面的問題。有源淹沒算法流程如圖2所示。正是因?yàn)橛性囱蜎]相對接近流水的真實(shí)情況,因此,在洪水淹沒中占有重要的地位。但其考慮問題較多,包括低洼地連通性分析、地表徑流形成、水流方向判斷等問題,導(dǎo)致其程序效率較低。目前,許多研究都使用了種子蔓延算法來進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,簡單來說,就是首先選擇一個(gè)種子點(diǎn)作為計(jì)算起點(diǎn),然后處理該柵格,并計(jì)算其周圍8個(gè)柵格的高程,選擇合適的柵格加入種子列表,直到種子列表中沒有符合要求的點(diǎn)便結(jié)束淹沒模擬,整個(gè)過程看起來像是從種子點(diǎn)蔓延到四周,直至淹沒邊界。

系統(tǒng)前臺用戶界面,從上到下依次為菜單欄、工具欄、軟件主區(qū)域、狀態(tài)欄。菜單欄包括系統(tǒng)全部的操作,工具欄是對圖像常用工具的映射,包括放縮、復(fù)位等,狀態(tài)欄用于系統(tǒng)展示重要操作后的結(jié)果或用戶提示。其中主區(qū)域根據(jù)功能不同采用了多個(gè)浮動(dòng)窗口,使得窗口位置可以由用戶自行按照喜好調(diào)整。主區(qū)域分為4個(gè)窗口,左上角窗口為本地圖片瀏覽器,左下角窗口為圖像管理器,中間窗口為主顯示區(qū),右邊窗口為圖像處理功能選擇區(qū)。顯示界面如圖3所示。2.4 試驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3350287