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陈文君 著 / 西安交通大学出版社 / 2019-08 / 精装
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上书时间2024-03-27
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中小型水库雨洪高水位预报及三维GIS模拟
我国长江中下游地区分布着众多中小型水库,每年汛期中的强降雨易形成较快的洪水汇流入库,水位上涨,威胁库区安全。对中小型水库汛期暴雨后雨洪高水位的判定,是管理部门制定泄洪调度方案,并终维护合理库容的重要依据。而将该结果融入地形坝体一体化的库区三维虚拟场景,能够为水位模拟提供一种新的计算方法与表达环境。
《中小型水库雨洪高水位预报及三维GIS模拟》以水库洪水预报与三维地理信息系统为理论基础,研究构建了针对我国长江中下游地区中小型水库汛期暴雨的累计入库洪量计算模型:无缝融合库区地形与坝体模型,形成一体化的三维虚拟场景:基于真实连续的下垫面,进行雨洪高水位的判定与可视化表达。
陈文君,1986年生,江苏南京人,理学博士。2017年于中国科学院南京地理与湖泊研究所博士后出站,2013年取得南京师范大学地图学与地理信息系统博士学位,现为金陵科技学院讲师。主要研究方向为流域物质输移模型、水环境水生态模型、三维GIS、空间知识库、GIS软件平台,发表论文10余篇,其中SCI/EI论文8篇,主持1项国家、2项省部级科研基金,参与多项国家科研项目。
第1章 绪论1.1 选题背景与研究意义1.1.1 选题背景1.1.2 研究意义1.2 国内外研究现状及其分析1.2.1 产汇流理论与流域水文模型研究1.2.2 地形场景构建与表达研究1.2.3 人工建筑三维模型构建研究1.2.4 洪水淹没模拟研究1.2.5 库容计算方法研究1.2.6 存在问题分析1.3 研究目标与研究内容1.3.1 研究目标1.3.2 研究内容1.4 研究方法与技术路线1.4.1 研究方法1.4.2 技术路线1.5 本书的组织结构第2章 中小型水库暴雨累计入库洪量计算2.1 累计入库洪量计算模型构建基础2.1.1 模型构建技术基础2.1.2 模型构建原则2.1.3 模型精度评价与分析2.2 累计入库洪量计算模型构建2.2.1 模型总体结构2.2.2 双层前期土湿模型2.2.3 产流计算模型2.2.4 总体计算流程2.3 累计入库洪量计算模型验证2.3.1 实验水库基本情况2.3.2 实验水库参数推求2.3.3 模型针对性验证2.3.4 模型适用性验证2.4 误差分析与改进讨论2.5 本章小结第3章 地形坝体一体化库区三维虚拟场景构建3.1 库区三维虚拟场景构建分析3.2 基本思路与流程3.3 库区三维GIS地形场景构建3.3.1 水面上下地形获取技术3.3.2 水面上下地形融合与构建技术3.4 坝体三维模型的解析与重构3.4.1 人工建筑三维模型建模思路与构造特征3.4.2 坝体三维模型的解析3.4.3 坝体三维模型的重构3.5 地形场景与坝体模型的无缝融合3.5.1 地形场景与坝体模型的高程匹配3.5.2 地形场景与坝体模型融合边界的提取3.5.3 地形场景与坝体模型的融合算法3.6 本章小结第4章 基于三维虚拟场景的雨洪高水位模拟4.1 基本思路与流程4.2 基于确定水位的三维虚拟场景淹没模拟4.2.1 三维GIS地形场景淹没模拟4.2.2 坝体三维模型淹没模拟4.3 基于广义三棱柱及其变体的离散水体库容计算4.3.1 库容计算基本思路4.3.2 完全淹没体元上方水体体积计算4.3.3 不完全淹没体元上方水体体积计算4.3.4 库容曲线构建与对比分析4.4 面向高效淹没模拟的库区三维虚拟场景优化4.4.1 库区三维虚拟场景简化4.4.2 面向特定淹没水位的场景优化4.5 库区雨洪高水位模拟4.5.1 库容、水位二分查找判定树的构建4.5.2 库区雨洪高水位的判定与显示4.6 本章小结第5章 系统实现与验证5.1 系统开发运行环境5.1.1 硬件环境5.1.2 软件环境5.2 系统体系结构与功能模块设计5.2.1 体系结构5.2.2 功能模块5.3 系统数据结构设计5.3.1 累计入库洪量计算模型数据结构5.3.2 库区三维虚拟场景数据结构5.4 库区虚拟场景三维可视化技术5.4.1 OpenGL与VTK介绍5.4.2 OpenGL与VTK在本系统中的应用5.5 实验验证与结果分析5.5.1 累计入库洪量计算5.5.2 库区三维虚拟场景构建5.5.3 雨洪高水位模拟5.5.4 实验结果分析5.6 本章小结第6章 结论与展望6.1 研究成果与结论6.2 创新点6.3 不足与展望参考文献
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开播时间:09月02日 10:30