基于arcgis的三维可视化水库库容计算系统开发

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1、基于ArcGIS的三维可视化水库库容计算系统开发　　摘要：通过分析目前常用的方格网法、断面法、等高线求积法和三角网格法等库容计算方法，研究了如何在Visualstudio.net2010和ArcGISengineSDK10.0环境下，使用C#语言实现三维可视化水库库容计算系统的方法，并设计了地形数据处理、视图处理等主要子功能模块。该系统可利用ArcGIS提供的接口及其算法优势直接处理原始地形数据，快速建立三维地面模型TIN，提高了计算效率且避免了传统库容计算过程中产生的精度损失关键词：三维可视化；库容计算系统；ArcGIS；

2、C#；TIN中图分类号：TP319文献标志码：A文章编号：1672-1683（2015）06-1203-04Abstract：Throughtheanalysisofreservoircapacitycalculationmethodssuchasgridmethod，sectionmethod，contourcubagemethod，andtriangularmeshmethod，theuseofC#languagetorealizethe3Dvisualizationofreservoircapacitycalculat

3、ionsystemwasinvestigatedundertheenvironmentofVisualstudio.net2010andArcGISengineSDK10.0，andthemainsubfunctionmodulessuchasterraindataprocessingandviewprocessingwerediscussed.The3DvisualizationofreservoircapacitycalculationsystembasedonArcGIScanprocesstherawterraind

4、atausingtheinterfaceandalgorithmadvantageofArcGIS，developthe3DterrainmodelTINrapidly，improvethecomputationalefficiency，andavoidtheprecisionlossinthetraditionalcapacitycalculation.Keywords：3Dvisualization；reservoircapacitycalculationsystem；ArcGIS；C#；TIN水库库容是水利枢纽设计和运

5、营管理的重要参数，也是水库前期论证的主要成果，它直接影响到水库工程的建设规模、蓄水效果、调度运行和工程投资。库容计算是每个水库必不可少的工作，主要计算成果是水位―库容特性曲线，根据它可以了解每个水位对应的库容储量，作为水库优化调度的主要依据，使水库保持合理的防洪库容和兴利库容[1-3]。由于库容计算直接影响到水库的防洪安全及运营管理，所以使用先进的计算机技术来精确、高效的实现库容计算并自动生成各种库容计算成果显得尤为重要1库容计算方法分析比较受测量手段和计算方法的制约，以往的库容计算以断面法、等高线求积法和方格网法为主。其中

6、，断面法是一种常规的计算方法，但有一定的局限性，主要适用于典型的河槽式河流；等高线求积法把水库的库体看成为梯田式结构，因此得到的是相对近似结果；方格网法的精度较高，但已不能满足当前库容计算的要求[4-7]。由于这三种方法都将地形数据进行二次输入，加上人为操作中产生的精度损失，不但耗时耗力，精度也不高；且非整数水位的库容计算是通过整数水位的库容结果进行线性内插得到，但库容随地形的变化并非是线性的，所以得到的只是概略的结果，计算精度受到较大影响随着测绘手段不断进步，地形测绘成果都以数字化成果为主，如果还用以往的方式进行库容计算，

7、就要将数字化地形数据进行模拟化的数据转换，即将三维数字地形数据转化为等高线数据，这个过程也存在一定程度的精度损失[8-10]。目前，国际上精度最高的一种计算方法是采用三维数字地面模型计算方法，将库区地形测量的原始三维数据直接利用到库容计算中，这能在最大程度上保证数据精度没有损失2可视化水库库容计算系统需求分析和功能模块设计2.1库容计算系统软件需求分析根据目前水利勘测单位库容测量工作需要，要解决传统计算方法效率较低和精度损失的问题，新系统应具备以下功能[11-15]。（1）友好的可视化操作界面：系统操作符合库容计算的工作流程

8、，界面直观易懂，操作简便，应具备较高的自动化程度。（2）开放多源的数据接口：针对不同的工作环境的需要，可以读入多种常用格式的原始地形数据，以提高库容计算软件的适用性。（3）三维立体数据模型的建立：库区地形数据量大，地形复杂，所以要求系统应具备高效率三维数据模型建立的能力。（4）库容计算及成