Геоинформационное моделирование зон затопления участка реки Большой Иргиз
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?щадь соответствующей зоны водосбора.
Шаг 6. Для каждой зоны затопления, начиная с листьев в дереве связей зон затопления, осуществляется проверка на переполнение воды.
Если объём воды в зоне водосбора превышает максимальный объём зоны затопления, то переходим на Шаг 7.
Иначе, методом половинного деления осуществляется поиск уровня воды в зоне затопления, соответствующий требуемому объёму (ограничив при этом число итераций до 10). По найденному уровню снова строится изолиния по поверхности внутри соответствующей зоны затопления. Полученная изолиния будет соответствовать положению воды на данном участке поверхности, поэтому добавляем её в результирующий список зон затопления с заданным объёмом воды.
Шаг 7. Рассчитаем перелив воды следующим образом. Если у проверяемой зоны водосбора есть родитель, то это значит, что перелива воды не будет, вода просто поднимется выше в родительскую зону затопления. Поэтому проверять на переполнение следует родительскую зону затопления. Если же у проверяемой зоны затопления нет родителя, то находятся узлы триангуляции T, через которые проходит контур зоны затопления. Именно через эти узлы вода будет переливаться в другие зоны водосбора. Находим для каждого такого узла смежные зоны водосбора и добавляем туда объём
перелившейся воды, пропорционально площади треугольника, моделирующего поток воды, движущийся в соответствующую зону водосбора. Здесь следует отметить, что часть воды так же будет выливаться за пределы поверхности. Таким образом, данная процедура продолжается до тех пор, пока не будет осуществлён перелив воды для всех зон затопления. После этого, в результирующий список зон затопления добавляются контуры обработанных на данном шаге родительских зон затопления, соответствующих максимальному уровню заполнения.
Конец алгоритма.
Трудоёмкость данного алгоритма составляет O(N•C), где N - число узлов в триангуляции, а C - число рёбер перегиба. Трудоёмкость складывается из процедуры построения изоконтуров, которая имеет трудоёмкость O(N) и повторяется она для всех рёбер перегиба, т.е. C число раз [10].
3.2 Использование методов и приемов геоинформационного моделирования при построении зон затоплений территории
С развитием информационных технологий на базе ранее разработанных приёмов были созданы новые ГИС, или же эти методы были интегрированы в программные модули существующих.
Интересную работы работу провели сотрудники Пермского государственного университета по геоинформационному моделированию зон затопления территории в нижнем бьефе водохранилищ при пропуске половодий и паводков высокой обеспеченности.
Моделирование затопления территории в нижнем бьефе мелководных водохранилищ, дав пропуске половодий и паводков обеспеченностью 0.1, 1 и 5% проводилось с использованием геоинформационных систем (ГИС).
Исходной информацией при моделировании выступали проектные материалы, натурные обследования и цифровые модели рельефа (ЦМР), построенные на основе данных, взятых с крупномасштабных карт (Масштабы: 1:50 000 -1:10 000).
В качестве программного обеспечения использовалась ГИС ArcView GIS (v. 3.2a). Этот выбор обоснован широким применением данной ГИС при принятии управленческих решении" системе органов государственной власти Пермской области.
При моделировании использовались функциональные возможности внешнего модуля ArcView Spatial Analyst. Он позволяет создавать, отображать и анализировать растровые данные (GRID, грид-данные), которые особенно удобны для моделирования географических процессов и явлений, непрерывных в пространстве. GRID (или регулярная сеть) - это решетка, используемая для разбиения земной поверхности на ячейки в регулярно-ячеистом представлении пространственных объектов аналогично растру в их растровом представлении. В свою очередь, регулярно-ячеистое представление - это цифровое представление пространственных объектов в виде совокупности ячеек регулярной сети с присвоенными им значениями класса объекта (высоты). Для моделирования зон затопления территории в нижнем бьефе водохранилища при пpoпуске половодий и паводков высокой обеспеченности использовались цифровая модель рельефа (ЦМР). В качестве ЦМР выступала GRID-модель - средство цифрового представления пространственных объектов (поверхностей, рельефов) в виде трехмерных данных, совокупности высот (координаты Z) в узлах регулярной сети с образованием матрицы высот. Моделирование осуществлялось следующим образом: по всей длине реки в нижнем бьефе водохранилища территория разбивалась на дискретное количество секторов (полигонов) перпендикулярно направлению течения реки. Каждому полигону присваивалось значение отметки уреза воды, находящейся в его пределах. Если же значения уреза воды не существовало на карте, то между имеющимися отметками производилась интерполяция. В зависимости от перепада высот шаг значений, присваиваемых полигонам, составлял 10-20 см. Полигональная преобразовывалась в GRID ("GRID В"). ЦМР так же представляла собой GRID-модель GRID А"). Разность "GRID А" - "GRID В" посредством картографического калькулятора сравнивалась с определенной высотой подъема воды в реке, которая зависела от процента обеспеченности пропускаемых половодий и паводков. Результатом этой операции над грид-данными становилась зона затопления территории при прохождении половодий и паводков определенной обеспеченности. Определение зон затопления в нижнем бьефе водохранилищ при пропуске половодий и ?/p>