基于DEM的县域防汛预报系统的设计与实现

发布时间：2022-10-03 17:01

　　洪水灾害是世界上最严重的自然灾害之一,我们原来比较注重大江大河、重点防汛地区的洪水监测、预报、预警和防御,但对城市内河以及非重点防汛区的洪水预报信息化系统的建设投入较少。本文针对泰州市姜堰区水文资料数字化档案较为缺乏、洪水历时短难预报等现状,研究建立基于DEM的县域防汛预报数字化平台系统,实现防汛业务流程的数字化和智能化,提高洪水预报工作的及时性和准确性。本文介绍了国内外洪水预报信息化的现状,并搜集了泰州市姜堰区的地理位置、气象、水文、防汛的工程设施以及防汛预案等信息。根据姜堰区洪水特点及防汛难点,考虑到姜堰区的地形气候特点,建立了基于DEM的分布式洪水预报模型,并对DEM双线性内插算法进行了改进,降低研究区的DEM内插误差,提取出数字流域并划分子流域;预报采用了新安江模型,将每个子流域作为一个计算单元,实现蒸散发计算、产流计算、水源划分计算和子流域面积的汇流计算,从而得到各个子流域的出口断面洪水预报数据,然后采用Muskingum法进行河道汇流计算,从而获取子流域以下到流域出口的洪水预报数据。最后对防汛预报系统进行了总体设计,并给出了数据管理、洪水预报、洪水预警和系统管理等主要功能的... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 项目背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文的主要工作
第二章 水文模型理论基础和技术支持
    2.1 水文模型
        2.1.1 水文模型概述
        2.1.2 水文模型分类
        2.1.3 新安江模型
            2.1.3.1 蒸散发计算
            2.1.3.2 产流计算
            2.1.3.3 水源划分计算
            2.1.3.4 汇流计算
    2.2 数字高程模型(DEM)
        2.2.1 数字高程模型简介
        2.2.2 数字高程模型的数据结构
        2.2.3 数字高程模型应用
    2.3 GIS在分布式水文模型中的应用
第三章 基于DEM的洪水预报模型构建
    3.1 研究区概况
        3.1.1 姜堰区洪水的特点
        3.1.2 姜堰区洪水预报的难点
    3.2 数字高程模型内插算法的改进
        3.2.1 双线性内插算法
        3.2.2 双线性内插算法的误差分析与校正
        3.2.3 双线性内插算法的改进
        3.2.4 实验检验
    3.3 基于DEM流域信息提取
        3.3.1 基本原理
        3.3.2 DEM预处理
        3.3.3 栅格单元流向确定
        3.3.4 集水面积确定及河流栅格点生成
        3.3.5 水系的生成
        3.3.6 子流域的提取
    3.4 姜堰区洪水预报模型构建
        3.4.1 基于DEM的分布式水文模型结构
        3.4.2 新安江模型产汇流计算
        3.4.3 新安江模型的应用
            3.4.3.1 参数率定
            3.4.3.2 模型检验
第四章 系统需求分析与总体设计
    4.1 功能需求分析
        4.1.1 系统业务流程
        4.1.2 系统数据流程
        4.1.3 系统基本功能分析
        4.1.4 系统用户需求分析
    4.2 非功能需求分析
        4.2.1 系统性能需求分析
        4.2.2 系统安全需求分析
    4.3 系统总体设计
        4.3.1 系统设计总体目标
        4.3.2 系统技术路线
        4.3.3 系统总体架构设计
        4.3.4 系统功能模块划分
第五章 系统详细设计与实现
    5.1 系统功能模块设计
        5.1.1 基础数据模块
        5.1.2 洪水预报模块
        5.1.3 洪水预警模块
        5.1.4 预案管理模块
        5.1.5 系统管理模块
    5.2 数据库设计
        5.2.1 数据库概念设计
        5.2.2 数据表设计
    5.3 系统开发与实现
        5.3.1 系统开发环境与支撑技术
        5.3.2 系统的实现
            5.3.2.1 系统的主界面
            5.3.2.2 基础数据模块的实现
            5.3.2.3 洪水预报模块实现
            5.3.2.4 洪水预警模块实现
            5.3.2.5 系统管理模块实现
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]集成极限学习机的中小河流洪水预报方法研究[J]. 孔俊,李士进,朱跃龙.  水文. 2018(01)
[2]陕西中小河流洪水预报系统在柞水站预报的应用[J]. 陆琪.  陕西水利. 2018(01)
[3]浅谈资水流域洪水预报的难点与对策[J]. 李艳,曾爱军.  湖南水利水电. 2018(01)
[4]不同DEM数据源的艾比湖流域仿真水系对比[J]. 任岩,张飞,王娟,张月,李瑞.  测绘科学. 2018(03)
[5]百色水库洪水预报误差分析与修正方法研究[J]. 谭泳康.  建材与装饰. 2018(01)
[6]基于主成分分析的系统聚类分析方法在洪水预报中的应用[J]. 倪鹏,包为民,张乾,陈伟东.  三峡大学学报(自然科学版). 2018(01)
[7]高亚洲冰川区SRTM C-波段DEM数据透射深度研究[J]. 陈安安,李真,贺建桥,郭忠明,张伟.  冰川冻土. 2018(01)
[8]SRTM1 DEM与ASTER GDEM V2数据的对比分析[J]. 武文娇,章诗芳,赵尚民.  地球信息科学学报. 2017(08)
[9]基于DEM和HEC-GeoRAS软件的洪水模拟[J]. 王森,赵新益,黄尔.  人民黄河. 2017(05)
[10]河流信息提取方法比较[J]. 管伟瑾,曹泊,王晓艳,马芬艳.  人民黄河. 2017(02)

硕士论文
[1]基于DEM的流域和水系提取系统研究[D]. 聂振钢.北京林业大学 2008



本文编号：3684467