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)報一直是擺在水文工作者及科研者面前的一道難題,及時有效、精確地進行洪水預(yù)報對國家民生安全和經(jīng)濟發(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)揮計算機、物理和地理信息等多學(xué)科交叉優(yōu)勢,將是洪水預(yù)報理論及方法技術(shù)突破的關(guān)鍵結(jié)合點。本研究基于浙江省重大科技專項重點社會發(fā)展項目—"星陸雙基汛情監(jiān)測與防汛減災(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一步的防汛抗洪輔助分析研究。主要研究內(nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下:(1)傳統(tǒng)水文監(jiān)測站點的降水?dāng)?shù)據(jù)精度高質(zhì)量好,但由于站點數(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值與地面站點實測數(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)驗函數(shù),很難從物理、水文等基礎(chǔ)原理上來進行解釋。本文采用SWAT分布式水分模型對曹娥江上游地區(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)的實時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聚類算法對長時間系列歷史暴雨信息進行挖掘分析。最后基于該聚類結(jié)果,為實時洪水水位的模糊匹配和輔助預(yù)報分析提供參考。(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平臺的防汛抗洪輔助分析決策系統(tǒng)。系統(tǒng)界面美觀、功能實用且操作簡單,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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P338;TV87

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本文編號：1260188