本文關鍵詞：基于WebGIS的多樣化終端洪水時空過程模擬與可視化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：洪水是我國最為嚴重和頻發(fā)的自然災害之一,進行洪水時空過程模擬與可視化分析對防洪減災具有重要意義。國內(nèi)外學者已在洪水演進模擬的數(shù)學模型和可視化技術方法上展開了大量研究,并結合GIS技術開發(fā)了一些洪水災害信息系統(tǒng)。但這些系統(tǒng)多為專業(yè)的桌面應用,少數(shù)Web應用也多以二維地圖對洪水災情進行展現(xiàn),缺少洪水時空過程動態(tài)可視化和跨平臺多終端的Web應用。因此,本文以潰壩洪水為例,結合WebGIS.三維可視化、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g,開展了網(wǎng)絡環(huán)境下面向多樣化終端的洪水時空過程模擬與可視化研究。本文主要研究工作和成果如下：(1)洪水時空過程模擬與分析系統(tǒng)架構設計。設計了服務器和客戶端負載相對均衡的B/S系統(tǒng)架構。在服務器端集成了GPU-CA潰壩洪水模型,以提高計算效率。在客戶端利用WebGL技術進行虛擬地形環(huán)境構建和動態(tài)洪水演進可視化。分析了網(wǎng)絡通信技術和數(shù)據(jù)傳輸策略,設計了網(wǎng)絡環(huán)境下面向大眾、面向?qū)＜覂煞N典型應用情景的洪水演進分析方案。(2)面向多樣化終端的界面設計和數(shù)據(jù)優(yōu)化組織。對多樣化終端的特點(硬件性能、操作系統(tǒng)、屏幕大小、人機交互、網(wǎng)絡環(huán)境)進行了對比分析,針對桌面端和移動端的Web應用設計了不同的用戶界面和交互方式,并對潰壩洪水計算結果進行組織和優(yōu)化,以更好的適應網(wǎng)絡環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸和瀏覽器端渲染。(3)研發(fā)原型系統(tǒng)并開展案例測試。研發(fā)了潰壩洪水演進模擬與分析原型系統(tǒng),以肖家橋堰塞湖為例,進行了面向多用戶終端的洪水時空過程模擬和可視化分析實驗。實驗結果表明,本文所提出的方案,可有效地支持用戶在網(wǎng)絡環(huán)境下利用多樣化終端(臺式機、筆記本、智能手機、平板電腦)設備,在虛擬地形環(huán)境中進行洪水時空過程演進過程模擬與可視化分析應用。
【關鍵詞】：潰壩洪水 時空過程模擬 可視化分析 多樣化終端 WebGIS
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P208;P333.2
【目錄】：

• 中文摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 洪水時空過程模擬與可視化相關研究12-13
• 1.2.2 WebGIS發(fā)展及相關技術研究13-15
• 1.3 研究目標與研究內(nèi)容15-16
• 1.4 論文章節(jié)安排16-17
• 第2章 洪水時空過程模擬與分析系統(tǒng)架構設計17-32
• 2.1 系統(tǒng)總體框架設計17-19
• 2.2 服務器端潰壩洪水計算模型優(yōu)化19-20
• 2.3 Web瀏覽器端三維場景構建20-26
• 2.3.1 WebGL技術簡介20-22
• 2.3.2 虛擬地形環(huán)境構建22-24
• 2.3.3 洪水演進過程可視化24-26
• 2.4 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸與洪水演進方案設計26-31
• 2.4.1 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸技術簡介26-28
• 2.4.2 基于WebSocket的Web實時通信原理28-29
• 2.4.3 洪水演進過程動態(tài)展示方案設計29-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第3章 面向多樣化終端的界面設計與數(shù)據(jù)組織優(yōu)化32-40
• 3.1 用戶終端分析32-33
• 3.2 多樣化終端的界面及人機交互設計33-36
• 3.2.1 桌面瀏覽器版界面設計及人機交互33-35
• 3.2.2 移動瀏覽器版界面設計及人機交互35-36
• 3.3 多樣化終端的數(shù)據(jù)優(yōu)化36-39
• 3.3.1 洪水表面精細三角網(wǎng)構建37-38
• 3.3.2 三角網(wǎng)模型的多細節(jié)層次簡化38-39
• 3.4 本章小結39-40
• 第4章 原型系統(tǒng)研發(fā)與案例測試40-51
• 4.1 案例區(qū)域與原型系統(tǒng)介紹40-42
• 4.1.1 案例區(qū)域簡介40-41
• 4.1.2 原型系統(tǒng)研發(fā)41-42
• 4.2 網(wǎng)絡環(huán)境下潰壩洪水模擬與可視化分析42-43
• 4.2.1 模擬結果可視化與分析42-43
• 4.2.2 展示方案對比與分析43
• 4.3 數(shù)據(jù)優(yōu)化結果分析與測試43-50
• 4.3.1 精細三角網(wǎng)數(shù)據(jù)分析43-44
• 4.3.2 多細節(jié)層次三角網(wǎng)模型分析44-49
• 4.3.3 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸測試49-50
• 4.3.4 客戶端三維渲染性能測試50
• 4.4 本章小結50-51
• 第5章 總結與展望51-54
• 5.1 論文工作總結51-52
• 5.2 研究局限性與展望52-54
• 附錄54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-61
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果61

【參考文獻】

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本文編號：362131