用于泥石流灾害快速风险评估的实时可视化模拟分析方法
发布时间：2022-02-10 13:29
泥石流主要是由短时间内强降水引发的山体滑坡所致,具有发生突然、扩张迅速以及响应紧迫等特征,严重威胁着人民的生命与财产安全。快速、准确地开展泥石流灾害演进过程模拟与风险评估分析,获取泥石流灾害淤埋范围、淤埋泥深、风险程度等灾情信息,可为应急救援演练和应急处置指挥提供重要的科学依据。虽然在泥石流灾害演进过程模拟与分析方面已有不少研究,但仍存在模拟计算效率低、风险评估能力弱、可视化程度差以及地理知识共享难等问题,难以有效地支撑应急情景下泥石流灾害快速模拟和风险评估。针对上述问题,本文在OpenMP高性能计算和WebGL等技术的支持下,侧重研究用于泥石流灾害快速风险评估的实时可视化模拟分析方法,深入地探索了基于精细化格网的泥石流灾害快速风险评估、基于多格网尺度的泥石流灾害模拟并行优化、泥石流灾害场景动态构建与网络服务发布等关键技术与方法,以实现泥石流灾害的快速模拟与实时可视化分析。本文的主要研究工作如下:（1）以精细化空间格网为基本评估单元,提出了泥石流灾害快速风险评估方法与流程。选择了适宜的格网尺度将土地利用、人口以及社会经济等风险对象进行精细格网化处理,并采用层次分析方法构建了泥石流灾害风...
【文章来源】：西南交通大学四川省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
土地利用风险对象空间格网化示意图
页 西南交通大学博士研究生学位论文土地利用风险对象主要包括居民地、农业用地、植被、水体、道路等，进行处理时，可能会碰到单个格网内有多个土地利用风险对象的情景，可以依内各种土地利用风险对象所占面积的比重来确定该格网内的土地利用风险 2-4 所示。主要步骤为：a) 将土地利用风险对象数据进行栅格格网化处理所有规则格网区域上的土地利用风险对象；b) 确定各个土地利用风险对象格网区域相互重叠部分的面积，计算出单个格网内土地利用风险对象所占c) 按照各个土地利用风险对象占单个格网面积的比重来确定格网所属的土对象。(2) 人口风险对象空间格网化
西南交通大学博士研究生学位论文 第用地的不同，合理地量化人口数据的空间分布，如图 2-5 所示。选用丁文秀的耦合模型来实现人口数据的空间化，主要是基于统计年鉴中的社会经济区域行政边界数据、遥感影像数据、土地利用分类数据和 DEM 数据进行计(3) 社会经济风险对象空间格网化社会经济数据一般是以行政区划为单位的数据，虽然社会经济数据也具有是空间分辨率太低，乡镇级别就已经是高精度的社会经济数据，不适宜直。因此，社会经济风险对象可以根据不同土地利用风险对象对经济的贡献率利用风险对象的空间格网化数据，将行政区域内统计的社会经济风险对象细格网内的进行空间量化，如图 2-6 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]论虚拟地理环境对地理知识的表达与共享[J]. 林珲,张春晓,陈旻,郑新奇. 遥感学报. 2016(05)
[2]甘肃省南部单沟泥石流灾害风险评估[J]. 舒和平,孙爽,马金珠,刘东飞,张鹏. 山地学报. 2016(03)
[3]城市地震风险精细化评估——以北京海淀区为例[J]. 袁海红,高晓路,戚伟. 地震地质. 2016(01)
[4]山洪泥石流风险评估与风险管理理论与方法[J]. 崔鹏,邹强. 地理科学进展. 2016(02)
[5]面向大规模动态地形可视化的LOD组织与调度技术[J]. 高勇,刘家骏,郭潇,邬伦. 地理与地理信息科学. 2016(01)
[6]泥石流数值模拟方法研究进展[J]. 乔成,欧国强,潘华利,王钧,宇岩. 地球科学与环境学报. 2016(01)
[7]虚拟地理环境知识工程初探[J]. 林珲,游兰. 地球信息科学学报. 2015(12)
[8]基于Cesium的三维WebGIS研究及开发[J]. 朱栩逸,苗放. 科技创新导报. 2015(34)
[9]时空过程网络可视化模拟与分析服务——以溃坝洪水为例[J]. 朱军,尹灵芝,曹振宇,张翔,徐柱,龚竞. 地球信息科学学报. 2015(02)
[10]汶川七盘沟泥石流灾害特点、成因与防治[J]. 殷爱生,夏承斋. 江淮水利科技. 2014(05)
博士论文
[1]北京市南窖小流域泥石流灾害预测预警研究[D]. 史明远.吉林大学 2016
[2]网络环境下煤矿三维建模及可视化关键技术研究[D]. 章冲.解放军信息工程大学 2010
[3]构建三维数字地球的关键技术研究[D]. 张立强.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2004
[4]泥石流堆积数值模拟及泥石流灾害风险评估方法研究[D]. 罗元华.中国地质大学 1998
硕士论文
[1]泥石流灾害风险定量评估[D]. 邹杨娟.电子科技大学 2016
[2]基于WebGL的地理信息三维可视化技术研究[D]. 牛艺博.兰州交通大学 2015
[3]基于RS与GIS的单沟泥石流风险评价方法研究[D]. 林紫红.云南师范大学 2015
[4]成兰铁路松潘段泥石流灾害风险评估[D]. 贾涛.成都理工大学 2015
[5]基于WebGIS的多样化终端洪水时空过程模拟与可视化[D]. 张翔.西南交通大学 2015
[6]基于数值模拟的白沙河流域干沟泥石流风险评价[D]. 曾晓丽.西南科技大学 2015
[7]基于Cesium的WebGIS三维客户端实现技术研究[D]. 高云成.西安电子科技大学 2014
[8]基于WebGL的大规模三维场景可视化技术研究[D]. 张帆.国防科学技术大学 2014
[9]基于GPU-CA模型的溃坝洪水实时模拟与分析[D]. 王金宏.西南交通大学 2014
[10]大东沟泥石流风险性评价研究[D]. 李欣杰.吉林大学 2014
本文编号：3618972
【文章来源】：西南交通大学四川省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
土地利用风险对象空间格网化示意图
页 西南交通大学博士研究生学位论文土地利用风险对象主要包括居民地、农业用地、植被、水体、道路等，进行处理时，可能会碰到单个格网内有多个土地利用风险对象的情景，可以依内各种土地利用风险对象所占面积的比重来确定该格网内的土地利用风险 2-4 所示。主要步骤为：a) 将土地利用风险对象数据进行栅格格网化处理所有规则格网区域上的土地利用风险对象；b) 确定各个土地利用风险对象格网区域相互重叠部分的面积，计算出单个格网内土地利用风险对象所占c) 按照各个土地利用风险对象占单个格网面积的比重来确定格网所属的土对象。(2) 人口风险对象空间格网化
西南交通大学博士研究生学位论文 第用地的不同，合理地量化人口数据的空间分布，如图 2-5 所示。选用丁文秀的耦合模型来实现人口数据的空间化，主要是基于统计年鉴中的社会经济区域行政边界数据、遥感影像数据、土地利用分类数据和 DEM 数据进行计(3) 社会经济风险对象空间格网化社会经济数据一般是以行政区划为单位的数据，虽然社会经济数据也具有是空间分辨率太低，乡镇级别就已经是高精度的社会经济数据，不适宜直。因此，社会经济风险对象可以根据不同土地利用风险对象对经济的贡献率利用风险对象的空间格网化数据，将行政区域内统计的社会经济风险对象细格网内的进行空间量化，如图 2-6 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]论虚拟地理环境对地理知识的表达与共享[J]. 林珲,张春晓,陈旻,郑新奇. 遥感学报. 2016(05)
[2]甘肃省南部单沟泥石流灾害风险评估[J]. 舒和平,孙爽,马金珠,刘东飞,张鹏. 山地学报. 2016(03)
[3]城市地震风险精细化评估——以北京海淀区为例[J]. 袁海红,高晓路,戚伟. 地震地质. 2016(01)
[4]山洪泥石流风险评估与风险管理理论与方法[J]. 崔鹏,邹强. 地理科学进展. 2016(02)
[5]面向大规模动态地形可视化的LOD组织与调度技术[J]. 高勇,刘家骏,郭潇,邬伦. 地理与地理信息科学. 2016(01)
[6]泥石流数值模拟方法研究进展[J]. 乔成,欧国强,潘华利,王钧,宇岩. 地球科学与环境学报. 2016(01)
[7]虚拟地理环境知识工程初探[J]. 林珲,游兰. 地球信息科学学报. 2015(12)
[8]基于Cesium的三维WebGIS研究及开发[J]. 朱栩逸,苗放. 科技创新导报. 2015(34)
[9]时空过程网络可视化模拟与分析服务——以溃坝洪水为例[J]. 朱军,尹灵芝,曹振宇,张翔,徐柱,龚竞. 地球信息科学学报. 2015(02)
[10]汶川七盘沟泥石流灾害特点、成因与防治[J]. 殷爱生,夏承斋. 江淮水利科技. 2014(05)
博士论文
[1]北京市南窖小流域泥石流灾害预测预警研究[D]. 史明远.吉林大学 2016
[2]网络环境下煤矿三维建模及可视化关键技术研究[D]. 章冲.解放军信息工程大学 2010
[3]构建三维数字地球的关键技术研究[D]. 张立强.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2004
[4]泥石流堆积数值模拟及泥石流灾害风险评估方法研究[D]. 罗元华.中国地质大学 1998
硕士论文
[1]泥石流灾害风险定量评估[D]. 邹杨娟.电子科技大学 2016
[2]基于WebGL的地理信息三维可视化技术研究[D]. 牛艺博.兰州交通大学 2015
[3]基于RS与GIS的单沟泥石流风险评价方法研究[D]. 林紫红.云南师范大学 2015
[4]成兰铁路松潘段泥石流灾害风险评估[D]. 贾涛.成都理工大学 2015
[5]基于WebGIS的多样化终端洪水时空过程模拟与可视化[D]. 张翔.西南交通大学 2015
[6]基于数值模拟的白沙河流域干沟泥石流风险评价[D]. 曾晓丽.西南科技大学 2015
[7]基于Cesium的WebGIS三维客户端实现技术研究[D]. 高云成.西安电子科技大学 2014
[8]基于WebGL的大规模三维场景可视化技术研究[D]. 张帆.国防科学技术大学 2014
[9]基于GPU-CA模型的溃坝洪水实时模拟与分析[D]. 王金宏.西南交通大学 2014
[10]大东沟泥石流风险性评价研究[D]. 李欣杰.吉林大学 2014
本文编号：3618972
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