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洪水是人类面临的主要自然灾害之一,防洪直接关系到国家和地区的经济发展与社会安定。松花江流域是我国洪涝灾害较为严重的地区之一,对该流域内洪水过程进行数值模拟,并以相关技术手段实现洪水过程计算成果的可视化,可以为该流域的防洪预警和防洪决策提供技术支撑。本文以交通运输部西部交通信息化建设项目“依兰航电枢纽工程动态监测关键技术及示范”为依托,面向松花江依兰航电枢纽区段洪水演进模拟分析问题,基于Mike软件与GIS系统,针对Mike软件建模过程复杂、计算结果无法与研究区段建筑物及自然环境融合、直观性稍差等不足,将GIS系统的三维可视化技术应用于洪水数值模拟成果的二次开发,开展松花江依兰航电枢纽区段洪水数值模拟与可视化方法的研究。具体研究内容如下:(1)分析国内外洪水数值模拟与可视化技术的研究现状及成果,阐述数字地形及洪水数值模拟可视化问题的基本原理,研究可视化系统的基础——组件式三维可视化模块、可视化系统基本框架。利用现有资料对松花江依兰航电枢纽区段进行水文分析,确定设计洪水及水位～流量关系曲线。(2)研究基于GIS和CAD的异比例尺、异坐标系数据源模型建立方法与技术流程,解决数字地形生成过程中数据转化、参数的选取等相关问题。提出系统的数据处理方法,利用此方法处理的数据成果,可用于洪水数值模拟、洪水动态可视化场景的构建。(3)基于数字地形处理方法的研究成果,在Mike软件中建立几何模型、率定糙率、确定边界条件,展开洪水数值模拟分析方法研究。模拟松花江干流及牡丹江来洪,确定淹没范围、淹没历时、淹没水深、水流速度等要素,进行不同工况的洪水数值模拟分析,提取洪水过程三维可视化所需数据。(4)开展航电枢纽建筑物三维模型构建、航电枢纽总平面三维场景融合以及系统平台开发关键技术的研究。建立基于GIS理论、3Ds Max和CityEngine的三维场景构建方法,研究三维场景融合及优化方法,解决可视化系统开发过程中三维场景可视化、二维信息实时同步显示、场景水流动态可视化等相关问题。完成依兰航电枢纽洪水动态可视化系统的开发。