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j陶蛋 基于虚拟地理环境的洪水决策支持系统 研究与设计 地图学与地理信息系统专业硕士研究生杨军 指導教师：周延刚 摘要 自古以来，我国就是世界上洪水灾害频繁发生且危害较为严重的国家之一一方面是由 于我国所处的特殊的自然地理環境影响，另一方面是东亚季风气候作用的结果频繁发生的 洪水灾害对中华民族的生存和发展构成了严重的威胁。新中国成立以来我國十分重视江河 流域的洪水灾害的治理与防治，不断地新修各种拦水大坝和蓄洪水库等防洪工程洪水灾害 的泛滥在一定程度上得到了有效控制，但随着我国人口规模、毁林开荒与围湖造田等现象的 不断增加我国防洪形势仍然处于灾害出现的频率高、损失大的被动局面。 從人类与洪水灾害斗争的历史来看单纯依靠防洪工程措施阻止洪水灾害永不发生是不 可能实现的，人类杜会必须顺应洪水发生与发展的規律运用现代先进的科学技术，开展防 洪工程措施与非工程措施相结合的手段才能有效地实现对洪水灾害的管理与防治．本文正 是在這种理念的指导下，总结了前人研究成果以现代信息技术为手段，构建了防洪虚拟三 维地理环境结合水利数学模型，实现了洪水灾害嘚查询、预报、仿真等为防洪决策者提 供了直观、形象的辅助决策支持。主要研究内容有以下几个方面： 首先对洪水灾害和决策支持系统的基础理论进行了全面研究与总结。从洪水灾害的概 念、特点、发生与发展的成因进行了全面的总结与梳理提出了洪水灾害系统是┅个复杂的 巨系统，涉及到洪水地理环境中的多个方面最后．研究结合了决策支持系统的特点与优势， 介绍了洪水决策支持系统的功能與体系从而为洪水决策支持系统的总体设计莫定了理论基 础。 其次研究了洪水灾害模拟模型的理论基础。洪水灾害的形成经过了流域產流、坡面汇 流、河道演进、漫堤与溃坝等几个阶段针对这几个阶段进行了数学理论模型的研究与分析。 选用这些模型产品化实现较好嘚MIl(E系列软件进行了理论到实践的全面研究分别介绍了 模拟流域产流的MⅡ(ENAM水文模型、模拟河道及滩地洪水演进的M眦ll和MⅡ(E2l水 动力模型，并对模型的构建资料和校正进行了研究． 再次研究洪水三维地理环境构建理论与构建。防洪三维地理环境的构建主要利用了当 今较为流行的Skyline彡维软件平台介绍了基于SFs的技术原理和构建三维地理环境的基 础模块。利用研究流域的数据作为基础对洪水虚拟三维地理环境构建进荇了尝试。 两南大学硕i：学位论文 最后，完成较为全面的洪水决策支持系统结构的研究与设计在总结前人的理论与实践 基础上，从决筞支持的实用性功能出发对洪水决策决策支持系统的体系架构进行了设计尝 试。系统分解为信息服务和决策业务两大类然后对系统数據库的建设和各个子系统模块进 行了架构设计，并对相关功能进行了详细的阐述和说明 基于虚拟地理环境的洪水决策支持系统的研究与設计，是在总结与借鉴前人的研究基础 上做的一次初步设计由于个人能力等多方面原因，有许多地方可能还需要仔细的研究将