基于gis的城市道路积水可视化关键问题研究

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1、北京工业大学硕士学位论文基于GIS的城市道路积水可视化关键问题研究姓名：王新庆申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：周玉文20090501摘要摘要近年来极端暴雨事件频发，雨季提前出现趋势明显。城市化进程的迅速推进导致城市下垫面发生显著变化，不透水率大幅增加。由暴雨引发的城市雨洪灾害对城市防汛工作提出严重挑战。城市道路积水作为城市雨洪灾害主要表现形式已引起政府、相关学者和大众的重要关切。分析规划设计条件下雨水管网系统应对超标风险时积水灾害，及评估制定实际发生道路积水灾害时市政设施运营管理方案时，都要求建立道路积水数据输入和水力计算结果可视化展示

2、平台，以便确定发生积水的区域、水量、水深和历时并及时可靠地提出工程和非工程措施排涝减灾。本文首先指出，国内外对于室外排水规划设计理论和技术存在阶段性的差别。国际上新的雨水排水规划设计理论要求综合考虑生态环境、水量调蓄与平衡、设计计算方法更新、计算机模拟模型的应用、设计校核与风险评价和运行维护与应急管理等因素。传统的推理公式法适用范围已被限定：将其应用于小型雨水排除系统的规划设计仍可行、有效，而大型雨水排除系统已经摈弃推理公式法，改用基于非恒定流理论的计算机模拟技术指导规划设计，此外，所有系统的规划设计均应进行校核。其次，在分析国内外雨水排水系统规

3、划设计理论和标准基础上，构建雨水排水系统评价体系，研究相关评价流程和内容。按照评价体系各阶段内容将评价指标划分为三个层次，即设计标准评价阶段的初评指标、设计校核指标及抗灾标准评价阶段的抗灾指标。按照重力流到承压流转换、积水15em和30min临界条件，提出满负荷状态、超载状态、滞水状态、亚洪灾状态和洪灾状态的提法和划分原则。在实践中，采用计算机模型技术对规划设计和已建雨水系统进行设计标准和抗灾标准评价，并分析超标降雨条件下雨水系统的风险，可为雨水系统提高标准提供智力支持，为制定防汛应急预案提供技术支撑。在此基础上，本文研究在GIS基础上有效管理图

4、形数据和属性数据，描述积水点的空间分布特性。道路格网按1xlm精度划分，利用高程读取程序计算格网高程并保存于对应数据库中，关联道路图形数据的属性信息，从CAD向ArcGIS转换道路图形数据和属性数据，提出用于积水显示的城市道路数据模型构建方法。同时，基于GIS研究雨水管网图形数据和属性数据的表达方法，提出雨水管网数据模型构建方法。以节点和节点控制面积关联耦合成为城市道路积水数据模型及其可视化展示平台在老山奥运场馆及周边区域雨水系统研究中得到了应用，效果良好。这可作为积水计算数据输入端口和结果可视化表达平台，是研究城市l北京1=业大学T学硕士学何论

5、文道路积水问题的重要基础。本文所研究的城市道路积水关键问题可为修订我国室外排水规划设计规范提供借鉴，也是建立迎汛排水数字化监控系统的可视化表达平台的基础，还可为分析城市雨水排水系统合理性和排涝抗灾能力提供参考。关键词城市道路；雨水管网；积水；数据模型；GIS可视化IlABSTRACTRecently,itseemsthatextremestormwaterattacksUSfrequentlyandrainyseasonscomeinadvance．WithSOfasturbanization，greatchangesthatimpervious

6、nessfactorincreasesevidentlyhavetakenplaceingroundoftownsandthusthereisagreatchallengeforfloodingprecaution．Urbanroadwaterloggingistypicalrepresentationofurbanfloodingandhastakenmoreattentionofmunicipalgovernments，relevantresearchersandcitizens．WhilstWeanalyzingplanninganddes

7、ignrationalityaccordingtosimulationthathowdoesthestormwaternetworksystemgoonwithextremerainfallandevaluatingandtablingasoundproposalformunicipalmaintenancetocopewithurbanroadwaterlogging，itisurgenttoestablishaplatformofdataimportingandvisualrepresentationofhydrauliccomputing．

8、ThenWecanmakeoutarea，volume，heightanddurationofwaterloggingandoffers