地震形成堰塞湖潜在影响范围快速评估

以汶川地震诱发的唐家山堰塞湖为研究区域,以下游各水文站点的实测水文历史数据为基础,采用模拟退火智能算法训练计算了该河段的马斯京根演算方程系数,并在给定初始条件下,快速预报了下游各个重要地区的流量变化过程。结合断面的水位流量关系得到水位变化过程。最后,使用空间信息技术得到了下游潜在淹没范围。结果表明：在溃决水位为690 m的条件下,洪水将全部淹没下游北川县城。     

长江流域水资源保护监控与管理信息平台建设

为进一步推进流域水资源保护机构信息化建设,长江流域水资源保护局开展了长江流域水资源保护监控与管理信息平台建设,围绕数据采集自动化、信息资源共享化、管理决策智能化和应急响应快速化等四大目标,基于3S技术研发了信息管理平台和业务应用系统。系统的成功开发实现了流畅的海量数据交换和现有资源的整合,并可提供二维和三维交互式场景转换、信息查询、实时监控与预警以及业务管理等各项功能,为实施最严格水资源管理制度提供了有力技术支撑。     

水文泥沙数据场可视化关键技术研究

在分析水文泥沙数据场特点的基础上,对基于数字地球球体模型实现水文泥沙数据场可视化表达的方法和关键技术进行了研究。提出了一种改进的反距离加权算法,实现了在散点数据空间内内插或外推无数据区域的数据分布情况,并将其演变为二维数据场。工程应用表明,基于数字地球球体模型的水文泥沙数据场可视化方法,能很好地表现流域范围内水沙运动特点。     

借助梯形分割的点面包含分析

在诸多研究领域中,判断点是否在多边形内是一个非常基本的问题。在分析了解决这一问题的传统方法基础上,提出了一种基于梯形分割的点面包含算法。该算法将多边形分割成若干个梯形网格单元,将判断点是否位于多边形内的问题转化为判断点是否位于梯形网格单元中这一问题。算法已用于GIS平台软件相应的包含分析模块,试验结果证明该算法稳定可靠、适用于任意复杂多边形而无需对奇异情况进行单独处理。     

海量数据仿真与分析关键技术探讨

基于地理坐标以球面方式浏览海量数据是当前“数字地球”技术的核心,已得到成熟的应用。然而其针对海量数据特殊的数据组织方式给专业应用带来困难,导致了计算机资源、大数据量浏览仿真和高精度几何分析之间的矛盾。以金沙江水文泥沙信息系统为例,列举和描述了海量数据仿真分析在水利信息系统建设中存在的技术难点,对其进行了详细的分析,并就一些实际的解决方法进行探讨。     

借助游程运算实现多边形叠置分析

考虑到基于直接编码的栅格数据在计算效率和存储能力上的不足,提出一种便于代数操作的游程编码数据结构,以优化基于直接编码栅格数据的代数运算。介绍了基于该数据结构的游程“交”运算的实现方法,并在算法实现过程中完成游程属性的各种代数运算。提出使用这种游程的“交”运算完成多边形的叠置分析,其基本思路是：分别将两个图层中的多边形数据转换为游程集合,在栅格场中的任一行上使用叠加图的游程单元与底图上该行的游程集合执行“交”运算,逐行执行这种游程“交”运算得到两个图层之间多边形相交的结果游程集合,并根据“Union”、“Erase”等不同的叠置方式提取满足条件的游程单元,最后将游程矢量化为多边形数据输出。在叠置运算过程中,通过游程的“交”运算即能够实现图层间多边形的各种叠置方式,表明该运算具有很强的通用性。     

基于红黑树与K-D树的LiDAR数据组织管理

LiDAR点云是由海量的激光离散脚点组成的三维点集,在平面以及垂直方向上均分布有数量不均的离散点。LiDAR点云离散点相互之间缺乏空间拓扑关系,所以建立适当的数据组织结构对LiDAR点云进行组织是对LiDAR点云进行处理的基础。根据LiDAR点云的数据结构特点,利用红黑树与K-D树建立一种“非空”规则立方体格网和K-D树相结合的双层次数据结构,用于LiDAR点云的组织管理,从而降低结构冗余和提高索引效率。     

分布式水文模型与网络GIS技术集成的研究

分布式水文模型是目前流域模型方面的研究热点。为此,将分布式水文模型与网络GIS技术相集成,探讨了分布式水文模型在网络GIS框架下的数据存储、物理实现和消息通信方式,设计了完整的分布式水文模型与网络GIS框架集成方案,并根据集成方案实现了CREST模型的网络计算服务实例。实例结果表明,分布式水文模型与网络GIS技术集成具有良好的应用效果,能够拓展分布式水文模型的应用范围。     

无人机全景技术在现场监测中的应用

现场监测在科研和工程领域中都有着重要的作用,将新技术应用于现场监测,提高现场监测的信息化和实用化水平是目前研究热点。为此,将无人机全景技术应用于现场监测,构建监测环境的三维虚拟实景,在此基础上利用计算机网络,将其与传感器集成起来,形成三维全景现场监测平台。该平台能够实现现场的三维场景实时监测,增强现场监测系统的用户体验效果,证明了无人机全景技术在现场监测的应用潜力。     

三维动态柱状图制图表达方法与应用研究

地图产品由传统纸质地图发展到电子地图,空间信息的可视化表达手段发生了巨大变化,从平面到三维,从静态到动态,从实体到虚拟。为克服传统分级统计图法在表现形式、视觉感受存在的局限性,以中国大陆各省区2004—2013年GDP制图为例,探讨了三维动态柱状图的专题地图表达方法,以三维柱状图的高度和柱体颜色2个变量表达2个不同的属性值,合成不同时间点的三维柱状图进行动态显示。结果表明,三维动态柱状图能够较好地反映分区统计数据的空间分布、动态变化等特征,较其它表现形式更有直观、表现力强、易于理解等优势。