本文關(guān)鍵詞：區(qū)域水文防汛抗洪信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

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【摘要】：區(qū)域汛期洪水預(yù)報(bào)一直是擺在水文工作者及科研者面前的一道難題,及時(shí)有效、精確地進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)對(duì)國(guó)家民生安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要的意義。深入研究洪水形成的物理規(guī)律特性,探討水文三要素即降雨、流量和水位與洪水形成的關(guān)系,發(fā)揮計(jì)算機(jī)、物理和地理信息等多學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì),將是洪水預(yù)報(bào)理論及方法技術(shù)突破的關(guān)鍵結(jié)合點(diǎn)。本研究基于浙江省重大科技專項(xiàng)重點(diǎn)社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目—"星陸雙基汛情監(jiān)測(cè)與防汛減災(zāi)輔助分析系統(tǒng)研究與應(yīng)用"的成果,圍繞水文三要素展開了進(jìn)一步的防汛抗洪輔助分析研究。主要研究?jī)?nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下:(1)傳統(tǒng)水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的降水?dāng)?shù)據(jù)精度高質(zhì)量好,但由于站點(diǎn)數(shù)量有限,很難精確表征區(qū)域面雨量信息。衛(wèi)星遙感降水?dāng)?shù)據(jù)可以大面積同步觀測(cè)區(qū)域面雨量,但空間分辨率低,精度不高。本文采用地理加權(quán)回歸算法,基于高空間分辨率的NDVI、DEM和LST等環(huán)境因子,將原始空間分辨率為25km的TRMM衛(wèi)星遙感降水?dāng)?shù)據(jù)降尺度至lkm,且多年平均TRMM值與地面站點(diǎn)實(shí)測(cè)數(shù)值的相關(guān)系數(shù)由降尺度前的0.64提高到降尺度后的0.77。(2)傳統(tǒng)徑流量的估算大都基于經(jīng)驗(yàn)函數(shù),很難從物理、水文等基礎(chǔ)原理上來進(jìn)行解釋。本文采用SWAT分布式水分模型對(duì)曹娥江上游地區(qū)的新嵊流域開展徑流模擬研究,經(jīng)過參數(shù)敏感性排序分析和率定,驗(yàn)證期納什效率系數(shù)ENs和確定性系數(shù)R~2分別達(dá)到了 0.847和0.901,完全符合模型精度要求。(3)引入模糊聚類算法,開展基于歷史洪水?dāng)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)洪水水位模糊匹配研究。首先將研究區(qū)多年歷史水文數(shù)據(jù)進(jìn)行整編入庫,建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的歷史水雨情數(shù)據(jù)庫;基于降雨量、暴雨中心等相關(guān)洪水特征因子,采用模糊K-mean聚類算法對(duì)長(zhǎng)時(shí)間系列歷史暴雨信息進(jìn)行挖掘分析。最后基于該聚類結(jié)果,為實(shí)時(shí)洪水水位的模糊匹配和輔助預(yù)報(bào)分析提供參考。(4)基于區(qū)域面雨量遙感估算、徑流量模擬和歷史數(shù)據(jù)挖掘等洪水輔助預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)的研究,采用HTML5與GeoServer等主流開源技術(shù),集成開發(fā)了一套基于WebGIS平臺(tái)的防汛抗洪輔助分析決策系統(tǒng)。系統(tǒng)界面美觀、功能實(shí)用且操作簡(jiǎn)單,為相關(guān)水文部門工作者開展防汛抗洪的輔助分析工作提供了極大方便。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P338;TV87

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本文編號(hào)：1260188