引水工程可视化监测系统开发与预测模型研究

发布时间：2020-09-22 14:18

　　引水工程是优化水资源配置、促进区域协调发展的基础性工程,采用跨流域引水方法重新分配水资源,缓解水资源短缺地区的不利局面,推动了当地社会、经济、生态环境效益的发展。由于引水工程的建设规模较大,包含各种蓄水、输水和供水建筑物,这些建筑物之间相互衔接并在输水运行中相互制约,所以对引水工程中的重要建筑物进行监测至关重要。一般情况下,为了充分了解引水工程运行状态,需要在建筑枢纽部位布置大量的监测点及监测项目,构成了复杂的空间监测体系,产生了大量监测数据,为了加强对海量安全监测信息的管理,本文研究开发了集可视化功能、数据查询与分析功能于一体的引水工程可视化监测系统。引水工程可视化监测系统的研发构建,是利用Visual Studio开发环境,结合ArcEngine特色控件和C#编程语言的编写功能,完成系统的搭建,设计了可视化功能和数据查询与分析功能。系统可视化功能的实现是基于GIS平台,充分利用ArcGIS空间分析和数据管理功能与Sketchup强大三维建模能力,使得两者形成优势互补。通过添加纹理,使得三维模型能够更真实地展现引水工程边坡、建筑物、周边环境及监测点位置。运用Arc Engine特色控件MapControl、SceneControl、TOCControl等,以及运用C#语言的编写功能,从而实现Visual Studio平台与GIS的连接,使得在系统内可以直接加载引水工程模型,能够实现属性查询、量测、识别和超链接等功能。引水工程可视化监测系统的数据查询与分析功能的构建,数据查询功能是通过系统与已建立的Access数据库连接,选定相应的功能菜单,查询各监测项目的监测数据,如沉降数据、渗压数据。数据分析功能是引水工程可视化监测系统的重要组成部分,在系统外建立灰色GM(1,N)模型和BP神经网络模型分析程序,系统通过C#功能语句调用两种预测模型程序,分析处理引水工程渠道边坡的实测数据,评判渠道边坡的状态。将可视化监测系统应用到引水工程中,分别用两种预测模型对渠道边坡的沉降数据建模分析,取得良好的建模效果。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TV67
【部分图文】：

系统总体结构,可视化

合肥工业大学专业硕士研究生毕业论文（2）先进性:系统的构建通过利用 VS 平台的设计、开发和综合管理等功能，借助于 ArcEngine 组件库开发出一个具有可视化功能、数据管理查询、建模分析预测于一体的可视化监测系统。（3）可扩展性：可视化监测系统将结构分为各个功能单独开发，并且相互之间保持紧密联系，系统能够在监测规模、监测对象、或监测要求等发生变化时，可以在原系统上进行结构功能的扩展，在不需要重新设计系统的情况下，就能够完成可视化监测系统的改进。2.3 系统设计2.3.1 系统的结构设计引水工程可视化监测系统选择 VS 开发环境，结合 ArcEngine 相关组件和 C#编程语言构建系统的可视化功能和数据查询与分析功能。每个功能模块可独立开发、测试，最后组装成完整的程序。如图 2.2 所示。

影像图,引水工程

图 3. 1 引水工程影像图Figure 3.1 Image of Water Diversion Project）配准影像图a）启动 ArcMap 软件，在打开界面中，找到文件下添加数据的选项，工程的影像图，点击确定即可以加载影像图至 ArcMap 中。b）影像图的配准过程就是将不同时间、不同成像设备或不同摄像位置和取的两幅图像进行匹配、叠加的过程。首先从工具菜单中调用删格配准点击添加控制点按钮，根据获取的位置信息在影像图中选取相应的控制加属性信息，分别输入相应的经纬度进行调整，完成引水工程影像图的配图 3.2 所示。

影像图,配准

图 3. 1 引水工程影像图Figure 3.1 Image of Water Diversion Project配准影像图启动 ArcMap 软件，在打开界面中，找到文件下添加数据的选项，添程的影像图，点击确定即可以加载影像图至 ArcMap 中。影像图的配准过程就是将不同时间、不同成像设备或不同摄像位置和角的两幅图像进行匹配、叠加的过程。首先从工具菜单中调用删格配准工击添加控制点按钮，根据获取的位置信息在影像图中选取相应的控制属性信息，分别输入相应的经纬度进行调整，完成引水工程影像图的配 3.2 所示。

【参考文献】