發(fā)布時(shí)間：2017-09-22 16:09

  本文關(guān)鍵詞：基于WebGL的鄭州市區(qū)積水路段暴雨洪水三維場(chǎng)景模擬

  更多相關(guān)文章： 城市雨洪 WebGL Three.js 三維可視化 SWMM 車載點(diǎn)云

【摘要】：城市暴雨洪水事件頻發(fā),不僅影響城市居民的日常出行活動(dòng),嚴(yán)重的甚至能夠破壞城市基礎(chǔ)設(shè)施,威脅到人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。采用現(xiàn)代先進(jìn)的科技手段,根據(jù)城市孕災(zāi)環(huán)境特點(diǎn),構(gòu)建城市暴雨洪水預(yù)警預(yù)報(bào)模型,進(jìn)行城市內(nèi)澇過(guò)程三維動(dòng)態(tài)仿真模擬,分析在不同暴雨情景下城市淹沒(méi)狀況,對(duì)城市減災(zāi)防災(zāi)、災(zāi)害評(píng)估、災(zāi)后重建以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重大意義。本文在SWMM模型計(jì)算管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)溢流量的基礎(chǔ)上,結(jié)合高精度DEM數(shù)據(jù),采用等體積法計(jì)算鄭州市主要積水路段的暴雨積水范圍和積水深度,并基于WebGL技術(shù)對(duì)雨洪過(guò)程進(jìn)行三維可視化模擬。車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)不僅能詳細(xì)反映道路路面高低起伏情況,滿足高精度計(jì)算要求,而且能獲取道路兩旁建筑物的立面信息,本文選用車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)提取積水路段高精度DEM,并進(jìn)行建筑物三維輔助建模。在提取的DEM數(shù)據(jù)上利用“等體積”法將SWMM模型計(jì)算的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)溢流水量轉(zhuǎn)換為淹沒(méi)范圍和水深,并模擬分析整個(gè)降雨過(guò)程的淹沒(méi)范圍和水深;利用WebGL的開(kāi)源庫(kù)Three.js進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)三維場(chǎng)景創(chuàng)建,對(duì)路面高精度DEM進(jìn)行三維路面繪制、紋理貼圖,完成三維場(chǎng)景渲染并對(duì)淹沒(méi)過(guò)程進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)模擬。通過(guò)本文設(shè)計(jì)的方法,可以將SWMM計(jì)算的溢流水量準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為淹沒(méi)水深和淹沒(méi)范圍,并能更加直觀、便捷的觀察積水路段雨洪積水的整個(gè)過(guò)程,這對(duì)于進(jìn)行城市暴雨內(nèi)澇的災(zāi)害評(píng)估、災(zāi)后重建提供了重要的科學(xué)參考依據(jù),WebGL技術(shù)的應(yīng)用也為水利信息可視化提供了一個(gè)新的技術(shù)手段。
【關(guān)鍵詞】：城市雨洪 WebGL Three.js 三維可視化 SWMM 車載點(diǎn)云
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU998.4;TV122.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-19
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 城市雨洪過(guò)程模擬現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 Web三維可視化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線16-17
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容16
• 1.3.2 技術(shù)路線16-17
• 1.4 論文內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排17-19
• 2 三維Web場(chǎng)景構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)19-29
• 2.1 基于車載激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)19-23
• 2.1.1 車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)介紹19-21
• 2.1.2 車載點(diǎn)云目標(biāo)分類與識(shí)別21-22
• 2.1.3 車載點(diǎn)云建筑物幾何重建22-23
• 2.1.4 車載點(diǎn)云路面地形構(gòu)建23
• 2.2 基于WebGL網(wǎng)絡(luò)三維可視化關(guān)鍵技術(shù)23-29
• 2.2.1 WebGL技術(shù)23-25
• 2.2.2 Three.js三維引擎25-29
• 3 車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理29-38
• 3.1 基于車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)的高分辨率DEM提取29-33
• 3.2 基于車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)的建筑物模型構(gòu)建33-38
• 4 鄭州市城區(qū)主要積水道路雨洪淹沒(méi)計(jì)算38-54
• 4.1 鄭州市概況38-40
• 4.1.1 鄭州市自然地理狀況38
• 4.1.2 鄭州市洪澇災(zāi)害現(xiàn)狀38-40
• 4.2 基于SWMM的匯水量計(jì)算40-43
• 4.2.1 SWMM簡(jiǎn)介40-41
• 4.2.2 SWMM模型計(jì)算流程41-42
• 4.2.3 SWMM結(jié)果輸出42-43
• 4.3 基于GIS的“等體積”法城市道路淹沒(méi)范圍計(jì)算43-51
• 4.3.1 算法原理43-44
• 4.3.2 二分法水位快速逼近44-46
• 4.3.3 搜索連通域46-49
• 4.3.4 尋找初始集水點(diǎn)49-51
• 4.4 淹沒(méi)分析51-54
• 5 基于WebGL的雨洪淹沒(méi)過(guò)程三維模擬54-62
• 5.1 三維Web場(chǎng)景構(gòu)建54-61
• 5.1.1 基于Three.js的地形繪制54-59
• 5.1.2 紋理貼圖與建筑物模型加載59-61
• 5.2 雨洪過(guò)程三維模擬61-62
• 6 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：901765