三维虚拟地球中基于地形瓦片的有源洪水淹没分析算法
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更新于2024-08-12
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"三维虚拟地球中有源洪水淹没分析算法 (2014年)"
在三维虚拟地球环境下,有源洪水淹没分析是一项重要的空间分析任务,它涉及到地理信息系统(GIS)的应用和自然灾害的风险评估。传统的无源淹没算法主要适用于静态水体扩散,而有源淹没分析则更适用于模拟局部洪水事件的动态传播,考虑到地形的连通性和水流动力学。
有源洪水淹没分析的核心是种子蔓延算法,这种算法从一个或多个“种子”点开始,根据地形坡度和连通性推算出水体可能蔓延的区域。陈静、袁思佳和曾方敏等人针对大范围的有源洪水淹没分析需求,提出了一种基于地形瓦片的算法。他们利用全球地形数据的分块组织方式,将地形数据划分为小的、易于处理的瓦片单元,以此优化计算效率。
在具体实现中,他们首先构建地形瓦片金字塔模型,然后以每个瓦片为单位进行种子蔓延分析。这种方法允许在三维虚拟地球平台上处理大规模的地形数据,避免了数据量过大导致的计算复杂性。实验是在GeoGlobe这一开放式三维虚拟地球集成共享平台上进行的,结果证明了该算法的有效性和可行性。
全球无缝剖分和空间信息的多尺度传输技术是三维虚拟地球的关键特性,它们使得大尺度的空间分析和可视化成为可能。然而,随着研究区域的扩大,洪水淹没分析的复杂性也随之增加。现有算法如基于流域DEM遍历的方法,虽然在特定地形条件下表现出色,但对流域范围的预定义限制了其通用性。其他研究,如一维洪水演进模型,专注于水力学方法的应用,这些方法在处理线性河流系统时尤为有效。
陈静等人的工作弥补了现有算法的不足,提供了一种适用于三维虚拟地球环境的大范围有源洪水淹没分析新方法。该算法不仅考虑了地形的复杂性,还适应了数据处理的高效性要求,对于灾害响应和风险预测具有重要价值。未来的研究可能会进一步优化这个算法,例如结合实时数据流,实现动态洪水模拟,以更好地服务于防灾减灾决策支持。
2009-11-14 上传
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2021-04-25 上传
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