摘要：洪水过程模拟和淹没损失计算是防洪会商中的重要环节,快速呈现洪水风险并估算淹没损失是保障决策会商时效性的基础。针对现阶段研究中洪水模拟效果单一且淹没计算耗时较长的问题,基于OpenSceneGraph图形框架搭建3DGIS环境,实现了三维环境下水体的四类淹没表达,提出了三维地形瓦片支持下的3D射线淹没损失计算方法,并以三峡库区洪水为例开展淹没模拟和损失评估。结果表明:在3DGIS环境下利用四类水体表达方法可从多角度反映洪水淹没风险,并可基于三维场景利用GPU性能加速淹没损失计算,在可接受的精度偏差范围内将计算耗时控制在1.5 s左右,较传统方法大幅减少了计算耗时。该研究可提高防洪会商中风险识别与损失计算的效率,为防洪风险评估和应急转移提供支撑。

摘要：为提升MIKE FLOOD模型洪水风险展示中淹没区域细节的认知,动态反映发生溃口等险情时的洪水扩散过程,总结了洪水风险的现有表达手段,研究了洪水过程在3DGIS场景中的融合和表达方法,形成了一套可用于洪水风险三维动态推演的程序框架。以雄安新区内的主要河流南拒马河为例,基于MIKE11和MIKE21模型计算溃堤后的洪水过程,并以Open Scene Graph技术搭建三维GIS环境,在真实的三维地形地貌环境下进行洪水过程的动态推演分析。试验结果表明该方法相较于传统二维风险图方法具有细节表达和动态模拟上的优势,可以在宏观、中观和微观多个尺度对淹没过程进行模拟和表达,更加直观高效地反映洪水动态过程和淹没损失情况。

摘要：构建膨胀土岸坡健康在线评估与修复全链条技术平台,是膨胀土防治中需解决的难题之一。为此,本文构建了数学模型,研发了在线评估数据实时采集技术和像素级、特征级及决策级三级数据融合技术,提出膨胀土岸坡健康度动态评估和预警算法,实现了岸坡“健康”“亚健康”和“隐患”状态实时评估及“不健康”预警,研发了“外隔内排”修复加固措施,构建了从信息采集融合到健康动态评估与预警再到修复加固的膨胀土岸坡防治全链条技术平台,提升了膨胀土岸坡防治水平。以南水北调渠首宋岗码头岸坡为试验载体,结果表明:平台采集的数据完整,融合度较好;2203组在线评估与预警数据与实际相符,算法可行;修复加固措施明显降低了土壤湿度和渗压值,具有推广价值。

摘要：为满足防洪调度过程的多尺度模拟仿真需求,总结了现有的防洪调度可视化手段,研究了在3D GIS场景中对降雨和洪水组成、水库拦蓄、库区淹没、中下游河道演进、蓄滞洪区分洪等调度过程进行多尺度模拟仿真的方法,形成了一套适用于水库群联合调度过程三维动态推演的程序框架。以1954年长江流域典型洪水为例,在该程序框架下,从宏观、中观、微观多尺度模拟了典型洪水在现有防洪工况下的调度过程。结果表明:基于3D GIS的多尺度模拟仿真方法不仅能清晰呈现防洪调度的总体概况,还可真实模拟局部区域的防洪调度形势和成效,更加直观动态地反映水库群联合调度全过程。

摘要：洪水的形成和演进是一项复杂的时空过程,如何快速理解并直观呈现洪水的产生、汇集、演进和调度过程,是辅助形成科学综合决策的基础。以态势推演等理论为基础,结合洪水的特征和影响因素建立了洪水时空态势过程模型,提出了3DGIS场景下的洪水时空态势可视化与动态推演方法,搭建了洪水时空态势调度模拟程序框架。以2020年长江流域洪水为例,结合洪水过程的调度计算结果,运用该程序框架开展多种时空态势的分析、推演和可视化应用,在三维虚拟场景中直观展现洪水过程。结果表明:基于3DGIS的洪水时空态势推演与调度模拟方法能清晰呈现洪水的时空态势,并辅助理解洪水的演进趋势和风险,直观再现洪水的时空全过程,为防洪调度会商提供辅助支撑。

摘要：通过深入分析BIM模型在3DGIS场景中集成的现状、问题和难点,针对图元信息转换优化、属性信息的提取整合、模型轻量化、共享调度、全生命周期的集成管理等内容,结合IFC、CityGML等标准,提出了一种BIM模型向3DGIS场景转换与集成的框架。以长江水利委员会大院管理信息系统为例,论述了在形成初步三维地形场景和建筑外观模型后,在该框架下将BIM建筑模型转换并集成到3DGIS场景中的过程,验证了该方法的实用性和可操作性。

摘要：智慧水利建设在数据获取实时化、信息处理自动化、服务应用智能化等环节存在诸多难题。鉴于此,阐述了国家战略对信息化建设的要求、智慧水利建设的内容以及水利+GIS融合内在驱动,分析了三维GIS赋能智慧水利的路径和手段,搭建了三维地理信息平台,重点阐述了三维地理信息技术在信息感知与传输、信息存储与集成、信息调度与可视、信息分析与决策等方面赋能智能化服务。同时结合水利业务需求,在监测、地下管网、工程、流域等典型业务上助力智慧化管理。研究成果对水利行业空间信息科技研究和工程实践有一定的借鉴意义。