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《中国地质大学》 2003年
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湖北省洪水预报系统研究及应用开发

詹云军  
【摘要】: 湖北省是一个洪灾频繁的地区,防洪任务十分繁重。防汛信息系统的建设十分迫切。湖北省洪水预报系统是湖北省防汛抗旱决策支持系统的关键子系统,其预报成果是防洪会商、调度、信息服务和进行灾情评估的基本依据。研究的目的是根据实时水、雨情和气象产品应用子系统的资料结合专家经验,运用实时校正技术,完成对主要河道、重点防洪地区、重点水库和蓄(滞)洪区的预报,提供具有不同预见期和精度的洪水预报成果。为省各级防汛部门的决策提供服务。本系统的研究开发有助于提高湖北省的防汛能力。 论文由概述、理论基础、系统模块设计、数据库设计、系统预报演示、问题讨论等几个部分组成。通过对洪水预报有关理论、模型、方法和实践的分析研究,对洪水预报系统进行了较为全面、深刻的论述。并着重分析研究了洪水预报概念模型和数学模型基本结构,提出了模型结构与参数相结合的建模方法,并结合计算机技术,实现了洪水预报站建模自动化。 模型结构与参数相结合的方法建模,各预报站可以根据各流域的不同特点,选择适合本流域的水文预报模型和计算方法,建立适合该流域的洪水预报模型。模型的参数计算由系统利用自动优化方法一次性自动优选出最优值,避免了人工试错的主观误差并节约了大量时间。 在洪水预报系统的设计中吸收和借鉴了美国交互式河流预报系统(USIRFS/IFP)中数据管理模式,因此在本系统的设计原理、功能、技术方案和开发思路等方面具有一定的先进性。由于在数据库结构和数据流程方面的技术优势,使得河流预报系统更能实现实时洪水预报的交互功能。交互式洪水预报系统使用灵活,操作方便,实用功能强,能有效地体现专家经验,提高了预报精度。该系统能直接调用和显示气象信息,为专家进行交互修正预报作业时提供客观依据;专家在实时洪水预报中,可以利用历史暴雨洪水资料,直接从系统本身进行历史暴雨洪水分析,使专家在历史暴雨洪水事件中积累的经验得到充分体现。 在仔细分析洪水预报工作步骤、工作流程和数据流程的基础上,洪水预报系统设计为五个功能模块,分别是数据预处理模块、预报模型建立与管理模块、实时检索模块、洪水预报模块和系统帮助与维护模块。系统帮助与维护模块使用户在使用过程中随时可以得到在线帮助。 作为地理信息系统在水利行业的应用,在研究过程中尝试着应用了新的技术,结合3S、4D等地理信息技术的二次开发利用,总体结构使用跨平台的B/S体系,分布式网络运行。系统数据库应用系统是建立在Sybase平台上的分布式实时应用系统,它充分利用了Sybase对图像与多媒体的支持与分布式的处理功能,使GIS应用、互联网应用、决策支持系统友好结合,共同完成系统目标。系统以数据库做后台支持,相关资料的显示和输出与全省二十五 WP=6 万分之一数字地图紧密结合,具有良好的可视化界面。运用虚拟现实技术,数学模拟技术等,实现系统要求的各项功能。系统开放使系统有能力兼容来自其他系统的多种功能包括办公自动化、图像处理、CAD、数据库、统计等。 接口系统采用模块化设计与对象技术,主要解决不同数据库之间、异构平台下数据库之间的数据通信问题以及不同数据库之间、新老系统之间的数据迁移问题。利于随着洪水预报业务的扩展,扩充和修改现行的数据库系统。 作为决策支持系统的依据,数据的准确性和正确性至关重要,本系统采用了软件安全设计技术、数据缓冲写入安全检查技术、多级用户权限控制、磁盘双工技术、采用多级冗余技术,系统除了保证在数据处理过程中准确无误,还建立安全保护机制以免数据被其他用户非法使用和遭受人为破坏。 在本论文中提出了模型结构和系统参数相结合的建模方法,系统开发中设计了专家交互式预报模式,接口系统采用模块化设计与对象技术,采用多种安全技术确保系统和数据的安全。界面友好直观,以图形图像显示过程和结果。论文最后以长江宜昌-汉口流域为例,建立洪水预报模型并进行了模拟实时洪水预报计算。结果满足实际应用要求。
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:P338

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄开斌;中小型水库洪水优化调度[D];华中科技大学;2011年
2 宋阁庆;基于ArcGIS Server的洪水预报与预警系统设计研究[D];西北师范大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 蔡伟;;昭通中小水电调度管理现状分析[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴启涛;城市抗震防灾规划空间决策支持系统研究[D];中国海洋大学;2010年
2 刘文全;基于GIS的海上石油平台溢油应急决策支持系统结构与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
3 武桂芝;大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究[D];中国海洋大学;2010年
4 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
5 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
6 李劲;城市生活垃圾规划管理智能决策支持系统[D];昆明理工大学;2008年
7 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 贾奋励;电子地图多尺度表达的研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
9 张开广;郑州地区仰韶文化遗址空间模式研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 王晓理;地理信息数据结构处理优化应用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
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1 宋东峰;基于WebGIS的矿井瓦斯地质信息网络管理技术与应用[D];河南理工大学;2010年
2 王晨亮;基于工作流的资源环境建模框架的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
3 杨新忠;基于案例的地理时空过程表达模型研究[D];山东科技大学;2010年
4 张京钊;基于LUCC与RS/GIS的济南市生态安全评价[D];山东科技大学;2010年
5 张硕;基于SuperMap Objects 的河南省南水北调地理信息系统设计与实现研究[D];郑州大学;2010年
6 仇军;基于随机动态规划的清江梯级水库发电优化调度规则研究[D];郑州大学;2010年
7 刘丽娜;气候变化对中小流域径流过程的影响研究[D];郑州大学;2010年
8 王国宾;面向对象的公路空间数据库系统研究[D];郑州大学;2010年
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10 叶伟;基于GIS的河南省航运经济信息分析系统研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄波;基于WebGIS的疏勒河灌区灌溉管理系统的设计与实现[D];华中科技大学;2011年
2 王建军;基于ArcGIS的海南省风暴潮灾害预报与疏散系统的研究与实现[D];中国地质大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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9 于占江;温立成;居丽玲;;用短期降水预报做洪水预报与调度的应用试验[J];气象科技;2008年06期
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 本版编辑 覃光华 方华 本刊记者 庞亚斌;面向对象技术:让洪水预报更及时[N];中国水利报;2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 郭晓亮;感潮河段潮位与洪水预报及上游水库控制模式研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 詹云军;湖北省洪水预报系统研究及应用开发[D];中国地质大学;2003年
2 秦保华;洪水预报决策统一应用平台的研究与开发[D];西安理工大学;2005年
3 李渭新;水情自动测报系统的研究与应用[D];四川大学;2002年
4 王猛;石佛寺水库洪水预报及其实时修正方法研究[D];大连理工大学;2012年
5 董小涛;洪水预报模型在北方半干旱地区应用研究[D];河海大学;2005年
6 刘强;三峡水库洪水预报研究及其系统开发与应用[D];华中科技大学;2010年
7 易建军;秦淮河流域洪水预报与调度模型研究[D];河海大学;2005年
8 张晓宇;水城水库洪水预报研究[D];昆明理工大学;2003年
9 魏立和;北运河洪水预报模型研究[D];天津大学;2004年
10 赵兰琴;FIR 神经网络及其在洪水预报上的应用[D];华中科技大学;2004年
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