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松花江流域是历年流凌灾害较为严重地区,加强流凌水域安全保障和有效降低、规避流凌带来的危害具有重要意义。本文以黑龙江省水利科技项目“松花江干流治理工程流凌演进机理及堤防防护技术研究”为依托,面向松花江干流流凌演进三维可视化仿真模拟问题,基于GIS系统与GE软件,研究数字地形模型快速构建方法,针对研究区域地物场景无法与MIKE21软件数值计算结果融合、直观性弱等不足,开展基于流凌演进数值模拟结果的GIS三维可视化二次开发技术研究,建立松花江干流流凌演进三维可视化仿真模拟方法。具体研究内容如下:(1)分析国内外三维可视化技术、流凌演进数值模拟、系统仿真研究现状,针对数字地形构建过程中,工作量繁重、数据处理量大等问题,建立基于GIS和Google Earth数据的数字地形快速构建方法。(2)考虑三维模型精度、效率与堤防工程建筑物特点,提出堤防三维模型构建方法,解决堤防建筑物在数字地形系统中导入及融合问题。基于CityEngine软件和GIS二维矢量数据结构特点,提出三维场景及可视化过程中的三维模型导入、遥感影像贴合、场景渲染方法,建立三维全视景仿真集成方法。(3)基于数字地形处理方法的研究成果,在MIKE21软件中建立几何模型、划分网格、确定边界条件,开展流凌演进数值模拟分析方法研究,确定流凌运动水面线、轨迹、速度、水位等要素。提取流凌演进过程三维可视化仿真模拟所需数据,建立多系统下异坐标系下的流凌演进三维全视景场景与数值模拟结果可视化数据耦合方法。(4)结合可视化仿真系统基本理论,开展流凌演进仿真模拟系统框架和功能设计、空间数据库与属性数据库构建研究。基于GIS、3ds Max和CityEngine建立流凌演进三维可视化场景,利用Visual Studio开发平台,解决系统开发过程中三维场景可视化、流凌演进三维动态仿真模拟等相关问题,实现流凌演进运动轨迹、沉积密度、水位的可视化动态模拟,完成松花江干流流凌演进仿真模拟系统开发。