基于DEM的洪湖分蓄洪区东块洪水淹没模拟研究

发布时间：2020-06-27 08:47

【摘要】：洪水是当今全球面临的十大自然灾害之一,暴雨、山洪、海啸和风暴潮都可能会引发洪水灾害。由于洪水流速快、水量体积大,其巨大的威力往往会肆虐受灾区域,给人类的生命和财产带来巨大损失。洪水淹没模拟是确定洪水的淹没范围及洪水的淹没深度,从而有效地防范潜在的洪水淹没危险,并在洪灾发生后快速给出救援指导建议的重要技术手段。洪湖分蓄洪区东块位于长江中游地段,洪水形势复杂多变,论文采用DEM研究洪水淹没分析方法,对该区域的洪水淹没进行模拟研究,对长江中下游的洪水评价与预测具有较大的实用价值。论文首先从数字高程模型(DEM)的原理入手,讨论了DEM的表达方式和获取方法,并依据数字高程模型,将洪水淹没分为“有源淹没”和“无源淹没”两种基本类型;然后,在基于DEM的D8种子蔓延算法基础上,分析了利用体积反演逼近法,获取给定淹没水位时的洪水量计算方法,以及根据洪水量反演逼近获取洪水水位的计算方法,并讨论了利用ArcGIS软件系统的空间管理与分析相关函数,进行洪水淹没分析模拟的方法与技术;最后,采用SRTM1 30米精度的洪湖分蓄洪区东块DEM数据,对洪湖分蓄洪区东块的洪水淹没面积、洪水淹没水位和洪水淹没体积进行了模拟计算应用实验,得到了洪湖分蓄洪区东块的预计承载洪水量和不同洪水淹没水位情况下的淹没范围和洪水量,为洪湖分蓄洪区东块洪水灾害评价提供了科学依据。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV873
【图文】：

章节,论文研究,绪论,研究思路

5图 1-1 论文研究思路及章节安排根据以上研究思路，论文的章节安排如下：第一章绪论。阐述当前洪水灾害的现状，进行洪水淹没模拟研究的意义，说域的研究价值与意义。研究淹没分析主要涉及两个方面——数字高程数据与以及淹没分析中的算法。从这两方面阐述国内外的研究情况，提出论文的研实现技术路线。第二章基于 DEM 的洪水淹没分类。本章节介绍数字高程模型的基本原理，基于面单元和线单元的表达方式以及制作生成 DEM 的具体方法。举例了几种的情况及其获取方法，根据数字高程数据的原理及洪水淹没方式提出将洪水

2-1 Grid 数据的表示形式图 2-2 Grid 格网 DEM 的呈现方式Peuker 等于 1978 年在规则格网的基础上提出了不规则三角格网数字模型。三角格网数字模型改进了 GRID无法精确描述地形变化的缺点，它将 DEM连接成一个由众多三角形组成的面网，这种方式使单元三角形在空间上可高程值。相较于 GRID 单元格网只有一个高程值来说，TIN 格式数据能够更的描述高程的变化。但是在数据存储过程中，每一个观测点的位置坐标，观间的空间关系甚至每个单元三角形的接触关系都需要被记录。图 2-3 TIN 数据格式表示形式图 2-4 不规则三角网 DEM 的呈现

【参考文献】