本文關(guān)鍵詞：潰壩洪水時(shí)空過(guò)程三維動(dòng)態(tài)可視化關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)超過(guò)8萬(wàn)座,其中病險(xiǎn)水庫(kù)數(shù)量過(guò)半,這些病險(xiǎn)水庫(kù)一旦發(fā)生潰壩,將會(huì)對(duì)下游地區(qū)居民的生命和財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。針對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)存在的安全隱患問(wèn)題,除了需采取除險(xiǎn)加固等工程性措施外,研究潰壩洪水時(shí)空演進(jìn)過(guò)程與可視化表達(dá)方法,分析評(píng)估可能對(duì)下游地區(qū)帶來(lái)的影響也是防洪減災(zāi)的重要非工程性措施之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值模擬方法已成為潰壩洪水演進(jìn)過(guò)程研究的主要方法。基于這些數(shù)值模擬方法,國(guó)際上出現(xiàn)了一批較成熟的潰壩洪水模擬軟件,這些軟件通過(guò)指定潰口參數(shù),計(jì)算得到指定位置的流量過(guò)程、洪峰出現(xiàn)的時(shí)間等信息,但這些軟件對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的表達(dá)、解釋及分析還過(guò)于簡(jiǎn)單。GIS以其對(duì)地理時(shí)空數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、表達(dá)、分析優(yōu)勢(shì)可以在潰壩洪水過(guò)程模擬的應(yīng)用中發(fā)揮巨大的作用,但GIS中現(xiàn)有的無(wú)源淹沒(méi)分析或有源淹沒(méi)分析等方法大都忽略了潰壩過(guò)程中的物理學(xué)與動(dòng)力學(xué)因素,其模擬的時(shí)效性、可靠性較差。針對(duì)此問(wèn)題,本文提出將光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法引入到GIS對(duì)潰壩洪水過(guò)程模擬的應(yīng)用中,把SPH方法產(chǎn)生的海量模擬結(jié)果數(shù)據(jù)作為GIS的一種新動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源,研究潰壩洪水過(guò)程三維動(dòng)態(tài)可視化的時(shí)空數(shù)據(jù)建模、可視化表達(dá)及分析等關(guān)鍵技術(shù),取得的主要研究成果有:(1)設(shè)計(jì)了一個(gè)潰壩洪水過(guò)程動(dòng)態(tài)可視化的技術(shù)方案。首先將流體粒子數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,將流體粒子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為流體表面網(wǎng)格數(shù)據(jù);然后將這些流體表面網(wǎng)格數(shù)據(jù)及其他一些地理數(shù)據(jù)在三維時(shí)空數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行時(shí)空數(shù)據(jù)的建模,得到一個(gè)三維時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù);最后結(jié)合三維渲染引擎與可視化技術(shù),實(shí)現(xiàn)潰壩洪水時(shí)空過(guò)程的三維可視化表達(dá)與分析。(2)提出了一個(gè)潰壩洪水過(guò)程的三維時(shí)空數(shù)據(jù)模型,設(shè)計(jì)了潰壩洪水過(guò)程中多源數(shù)據(jù)時(shí)空建模的方法流程�；跐魏樗^(guò)程模擬中時(shí)空數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和動(dòng)態(tài)可視化的要求,提出了一個(gè)三維時(shí)空數(shù)據(jù)模型,以面向?qū)ο蟮乃枷雽r(shí)空數(shù)據(jù)抽象為地理實(shí)體,并對(duì)地理實(shí)體進(jìn)行分類分層管理�；谠摂�(shù)據(jù)模型,設(shè)計(jì)了多源數(shù)據(jù)時(shí)空建模的方法流程。(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了幾種時(shí)空數(shù)據(jù)可視化表達(dá)分析方法。分析并總結(jié)了時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化的主要特點(diǎn)及目標(biāo),闡述了時(shí)空篩選的基本思路,并給出了具體的實(shí)現(xiàn)方法;基于時(shí)空篩選方法,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了幾種時(shí)空數(shù)據(jù)可視化表達(dá)分析方法。(4)開(kāi)發(fā)完成了潰壩洪水過(guò)程模擬三維可視化系統(tǒng)。系統(tǒng)由三維模型編輯子系統(tǒng)、場(chǎng)景組織子系統(tǒng)、可視化子系統(tǒng)及若干個(gè)基礎(chǔ)功能模塊組成,為基于SPH方法的潰壩洪過(guò)程可視化表達(dá)提供了一個(gè)初步的、一體化的技術(shù)方案。
【關(guān)鍵詞】：潰壩洪水 時(shí)空數(shù)據(jù)建模 三維動(dòng)態(tài)可視化
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV122.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 研究目標(biāo)和內(nèi)容13-14
• 1.4 技術(shù)方案14-16
• 1.4.1 數(shù)據(jù)概括14-15
• 1.4.2 需求分析15
• 1.4.3 技術(shù)路線15-16
• 1.5 論文的章節(jié)安排16-18
• 第2章 時(shí)空數(shù)據(jù)建模技術(shù)18-27
• 2.1 三維時(shí)空數(shù)據(jù)模型18-20
• 2.1.1 地理實(shí)體基本結(jié)構(gòu)19
• 2.1.2 地理實(shí)體分類19
• 2.1.3 地理實(shí)體的分層管理19-20
• 2.2 三維時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)20-22
• 2.2.1 時(shí)間表達(dá)20-21
• 2.2.2 三維時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)21-22
• 2.3 時(shí)空數(shù)據(jù)建模方法22-27
• 2.3.1 靜態(tài)地理實(shí)體建模22-23
• 2.3.2 形變地理實(shí)體建模23-25
• 2.3.3 移動(dòng)地理實(shí)體建模25-27
• 第3章 時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化技術(shù)27-40
• 3.1 基本概念27-28
• 3.1.1 圖形渲染管線27-28
• 3.1.2 視錐體28
• 3.1.3 空間篩選28
• 3.1.4 場(chǎng)景圖形28
• 3.1.5 視口時(shí)間28
• 3.2 OpenSceneGraph簡(jiǎn)介28-32
• 3.2.1 場(chǎng)景圖形的渲染流程29-30
• 3.2.2 數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)度30-32
• 3.3 時(shí)空數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化32-37
• 3.3.1 時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化的特點(diǎn)32-33
• 3.3.2 時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化的目標(biāo)33
• 3.3.3 時(shí)空篩選33-35
• 3.3.4 時(shí)空數(shù)據(jù)可視化表達(dá)35-37
• 3.4 潰壩洪水過(guò)程的場(chǎng)景組織37-40
• 第4章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用40-56
• 4.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介40-51
• 4.1.1 系統(tǒng)目標(biāo)與功能40-41
• 4.1.2 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)41-51
• 4.2 應(yīng)用案例51-56
• 4.2.1 壩區(qū)概況51
• 4.2.2 應(yīng)用目標(biāo)51-52
• 4.2.3 數(shù)據(jù)52
• 4.2.4 技術(shù)方案52
• 4.2.5 應(yīng)用效果52-56
• 結(jié)論56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 ;NUMERICAL SIMULATION OF TWO-DIMENSIONAL DAM-BREAK FLOWS IN CURVED CHANNELS[J];Journal of Hydrodynamics;2007年06期

2 李天文,吳琳,曹穎;基于渭河下游DEM的洪水淹沒(méi)分析與模擬[J];水土保持通報(bào);2005年04期

3 張大偉;權(quán)錦;何曉燕;董濤;;基于地理信息系統(tǒng)的一維潰壩洪水分析系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用[J];水利學(xué)報(bào);2013年12期

4 舒紅,陳軍,杜道生,周勇前;面向?qū)ο蟮臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型[J];武漢測(cè)繪科技大學(xué)學(xué)報(bào);1997年03期

  本文關(guān)鍵詞：潰壩洪水時(shí)空過(guò)程三維動(dòng)態(tài)可視化關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：369005