溃坝洪水演进的三维可视化系统研究

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1、犬ｉｌ拔大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工薩１５５士室位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ浪坝洪水演进的三维可视化系统研究工趕领诚控制工程作者姓名—————逐—茂＿１指导教师一２０１５年６月答辩日期＿＿＿？专业学位硕士学位论文演烦洪水演进的三维可视化系统研究－ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎ３ＤＶｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆＤａｍｂｒｅａｋＦｌｏｏｄＲｏｕｔｉｎｇ作者姓名：边茂松工

2、程领域：控制工程学号：３１３０９０５５指导教师：韩敏教授■完成日期５年５月４日：２０１太遠理工大旁ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的

3、说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：遠散淡‘三沧ｇ祝化▲会二卻Ｉ？／作者签名：救、日期：公ｓ年／月ｇ日大连羾大学专业学位硕士学位论文摘要我国水库数量众多，并存在不同程度的安全隐患，；加之近年来极端恶劣天气的频发极易发生洪水溃现，导致人员伤亡和财产损失。为深入分析洪水演进机理，并为防洪减灾提供有效的辅助手段，如何利用三维地理信息系统、信息可视化技术，以及洪水演进数值模拟模型，全方位地表达洪水演进过程中的各类信息，具有非常实际的研究价值。

4、本文对溃坝洪水演进的各类信息可视化技术以及洪水演进的实时仿真模拟展开研宄。针对洪水演进的信息展示过程中存在的基本地理数据匮乏问题，本文基于ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈ平台进行二次开发来构建三维地理信息可视化系统，充分利用其提供的丰富地理要素简化地理数据收集与处理的流程。并采用ＭＩＫＥ２１自由表面流模型计算得到洪水演进数据，以解决数值计算精度低的问题。在洪水信息的处理过程中，使用Ｐｙｔｈｏｎ脚本批量地将结果数据编制为ＫＭＬ文件，同时存储各项信息至ＭｙＳＱＬ数据库中。系统通过加载ＫＭＬ文件以及调用数据库

5、的方式，结合ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈＡＰＩ技术，实现三维场景漫游、洪水演进过程的动态演示、演进过程数据的管理、掩没信息的交互查询等功能。另外，为满足洪水实时仿真模拟的需求，本文在二维光滑粒子流体动力学的基础上，提出一一。种流体仿真的改进策略其中，通过种基于动态网格的邻近粒子搜索方法来降低搜索复杂度，采用虚粒子与惩窃力相结合的方法处理边界条件以应对复杂地形边界，并简化流体表面重构过程。结合三维谊染引擎ＯｐｅｎＳｃｅｎｅＧｒａｐｈ以实现大规模场景下溃现洪水演进的实时仿真模拟。一本文在构建淸琐

6、洪水演进的三维可视化系统基础上，以小型水库的淸坝洪水为模。拟实例实例表明，该系统能够方便快捷地展示洪水演进的动态过程，提供各个演进时刻掩没信息的交互查询等功能；且能够对洪水演进过程实现直观的实时模拟以展现演进过程中的细节信息，且为相关研宄者的深入分析以及防洪减灾的辅助决策支持，提供有效的技术手段。：三维可视化理信息系统关键词溃顼洪水演进；光滑粒子法；流体仿真；地；小馈项洪水演进的三维可视化系统研宄Ｔｈｅ－Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎ３ＤＶｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎＳｓｔｅｍｏｆ

7、ＤａｍｂｒｅａｋＦｌｏｏｄＲｏｕｔｉｎｇｙＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｒｅａｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓｏｆｓｅｃｕｒｉｔｙｒｉｓｋｓｉｎｎｕｍｅｒｏｕｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｉｎＣｈｉｎａ．Ａｎｄｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｆｒｅｔｅｔｒｅｍｅｗｅａｔｅｒｍａｋｅａｍ－ｅａｓｗｈｕｓｎａｒｅｃａｓｕａｔｅｓａｎｄｕｅｎｘｈｓｄｂｒｋｆｌｏｏｄｅａｉｌｉｃｈｃａｉｌｌｉｑｙ，ｇｇｐｒｏｐｅｒｔｌｏｓｓｅｓ．Ｆｏｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｔｈｅｆｌｏｏｄｒｏ

8、ｕｔｉｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｉｉｒｔｈｅｒｌａｎｄｒｏｖｉｄｉｎｔｈｅｙｇｇｙｐｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｕｘｉｌｉａｒｙｍｅａｎｓｆｏｒｄｉｓａｓｔｅｒｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｈｏｗｔｏｍａｋｅｕｓｅｏｆ３Ｄｅｏｒａｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｇｇｐｔｅｃｈｎｏｌｏａｎｄｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｔｅ