CN109190168A - 一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法 - Google Patents

一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109190168A
CN109190168A CN201810863184.2A CN201810863184A CN109190168A CN 109190168 A CN109190168 A CN 109190168A CN 201810863184 A CN201810863184 A CN 201810863184A CN 109190168 A CN109190168 A CN 109190168A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dispatchment
flood
real
data
time measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810863184.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Remote Sensing and Digital Earth of CAS
Original Assignee
Institute of Remote Sensing and Digital Earth of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Remote Sensing and Digital Earth of CAS filed Critical Institute of Remote Sensing and Digital Earth of CAS
Priority to CN201810863184.2A priority Critical patent/CN109190168A/zh
Publication of CN109190168A publication Critical patent/CN109190168A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本专利“一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法”涉及一种采用实时测量数据对洪水演进模拟结果的修正技术，通过高时间分辨率的传感器网络多点水深数据的采集与元胞自动机洪水模拟模型进行结果耦合，旨在解决洪水模拟模型的计算误差累计问题。利用水深测量传感器网络开展实时测量数据获取，构建元胞自动机模型，提供洪水演进模拟计算结果。利用洪水模拟修正观测数据向元胞自动机模型格网映射，并实现与模拟数据结果的交互，最终提供洪水演进模拟的动态修正结果。

Description

一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法
技术领域
本发明专利涉及一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法，属于地理信息技术、水动力科学的交叉领域。
背景技术
目前，随着计算机技术、通信技术、传感器技术的发展，洪水的计算模拟技术也在不断进步。传统的洪水模拟模型随时间的流逝，其计算误差在每一步累计而造成与实际观测较大的偏差。目前随着观测技术的进步，实时动态的洪水观测数据可以为洪水模型修正提供依据，可以在虚拟洪水模拟中加入现实观测数据的信息，从而提高洪水模拟的精度。
目前国内外相近的研究工作，主要集中在用大量不同洪水模拟参数组合来与遥感手段获取淹没范围来进行对比分析，从而得到最佳洪水模拟参数取值，最终开展洪水模拟。这些研究方法，由于计算量巨大，难以在洪水模拟过程中采纳观测数据进行实时模拟修正。
发明内容
本专利是一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法，结合水深传感器网络的实时测量数据，实现洪水演进模拟动态修正：
本发明专利通过以下技术方案予以实现。
(1)利用水深测量传感器网络开展实时测量数据获取；
(2)利用元胞自动机模型提供洪水演进模拟计算；
(3)利用洪水模拟修正观测数据向元胞自动机模型格网映射，并实现与模拟数据的交互，提供洪水演进模拟的动态修正结果；
附图说明
如说明书附图中图1所示，本专利“一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法”的结构。
具体实施方式
本专利“一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法”的实施方式包括传感器网络开展多点水深测量、基于元胞自动机的洪水演进参数模拟、洪水演进计算的动态修正算法三个部分组成。
1.传感器网络的多点水深测量
水深传感器沿着洪水模拟的河段均匀布设，尽量分布在河道的中心线附近。
2.基于元胞自动机的洪水演进模拟
(1)采用基于Von Neumann的四邻域元胞模型结构，每个洪水元胞格网的初始化参数包括水深、x方向单宽流量、y方向单宽流量、糙率。
(2)元胞格网的洪水状态转换规则，采用离散化圣维南方程的计算方法开展。
式(1)(2)(3)中，h为柱体平均水深，u和ν分别为x和y方向的平均流速，M、 N分别为x和y方向的单宽流量，M＝u·h，N＝ν·h，z为水面高程,n为格网糙率。
3.洪水演进计算的动态修正
(1)元胞自动机格网糙率参数的动态修正，采用传感器网络获取的观测水深数据，和元胞自动机模拟得到的水深数据计算得到。
式(4)中，第k次迭代计算时刻得到的相邻两个观测站点的水位差值定义为△zm(n)，糙率n(k)条件下虚拟模型模拟得到的水位差值为△zc(n),经过调整得到的底k+1次迭代计算时刻的糙率为n(k+1)。
(2)元胞自动机格网水深数据的动态修正，采用传感器网络获取的观测水深数据，和元胞自动机模拟得到的水深数据计算得到。
式(5)中，是第k次迭代计算时刻得到的元胞空间中标记为(i,j)的元胞水深数据，Di,j为该元胞的河段累加距离，Ln为格网所处河道长度，虚拟模型模拟得到的水位差值为△zk。

Claims (4)

1.一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法，该技术包括：(1)水深测量传感器网络(2)采用元胞自动机模型提供洪水演进模拟计算结果(3)采用观测数据向元胞自动机模型格网映射的方法动态修正模拟结果，其特征是：
(1)水深测量传感器网络是实时测量数据获取的设备；
(2)元胞自动机模型提供洪水演进模拟计算结果；
(3)观测数据向元胞自动机模型格网映射，并模拟数据的交互，提供洪水演进模拟的动态修正结果。
2.根据权利要求。由模块(1)(2)(3)组成的整体技术结构。
3.根据权利要求。模块(2)作为洪水数值模拟的主要数据模型结构和算法。
4.根据权利要求。模块(3)提供洪水演进计算的动态修正算法。
CN201810863184.2A 2018-07-31 2018-07-31 一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法 Pending CN109190168A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810863184.2A CN109190168A (zh) 2018-07-31 2018-07-31 一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810863184.2A CN109190168A (zh) 2018-07-31 2018-07-31 一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109190168A true CN109190168A (zh) 2019-01-11

Family

ID=64937731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810863184.2A Pending CN109190168A (zh) 2018-07-31 2018-07-31 一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109190168A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110442988A (zh) * 2019-08-12 2019-11-12 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种基于元胞自动机的城市地表径流流向计算方法及装置
CN112270115A (zh) * 2020-11-25 2021-01-26 同济大学 一种基于元胞自动机的复杂地形洪水淹没进程模拟方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200419374A (en) * 2003-03-25 2004-10-01 Chao-Yuan Lin Real-time peak discharge calculating system for small watersheds
CN103544390A (zh) * 2013-10-18 2014-01-29 西南交通大学 基于元胞自动机的溃决洪水快速演进模拟分析方法
CN103559411A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 陈飞军 一种基于数字高程模型的洪水演进数值模拟计算修正方法
CN103559403A (zh) * 2013-11-11 2014-02-05 张驰 洪水演进数值模拟计算中网格流出率的修正方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200419374A (en) * 2003-03-25 2004-10-01 Chao-Yuan Lin Real-time peak discharge calculating system for small watersheds
CN103544390A (zh) * 2013-10-18 2014-01-29 西南交通大学 基于元胞自动机的溃决洪水快速演进模拟分析方法
CN103559403A (zh) * 2013-11-11 2014-02-05 张驰 洪水演进数值模拟计算中网格流出率的修正方法
CN103559411A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 陈飞军 一种基于数字高程模型的洪水演进数值模拟计算修正方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YI LI 等: "Real-time flood simulations using CA model driven by dynamic observation data", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOGRAPHICAL INFORMATION SCIENCE》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110442988A (zh) * 2019-08-12 2019-11-12 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种基于元胞自动机的城市地表径流流向计算方法及装置
CN112270115A (zh) * 2020-11-25 2021-01-26 同济大学 一种基于元胞自动机的复杂地形洪水淹没进程模拟方法
CN112270115B (zh) * 2020-11-25 2022-06-14 同济大学 一种基于元胞自动机的复杂地形洪水淹没进程模拟方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105513133B (zh) 一种城市风环境数字地图制作及显示方法
CN109060056B (zh) 一种非接触式雷达测流的河道断面流量计算方法
CN106934185B (zh) 一种弹性介质的流固耦合多尺度流动模拟方法
CN107633146B (zh) 一种不同尺度模型间地应力计算结果高精度转换的方法
CN104408295B (zh) 一种大跨桥梁下部结构风‑浪耦合作用荷载数值模拟方法
CN113091852B (zh) 一种大型水库测深基准场建设方法及用途
CN103778298B (zh) 改进的模拟多孔介质中二维水流运动的多尺度有限元方法
CN104318622A (zh) 一种室内场景非均匀三维点云数据的三角网格建模方法
CN109190168A (zh) 一种实时测量数据支持下的洪水演进模拟动态修正方法
CN103886135A (zh) 基于二维非恒定流数值模型的电力工程选址方法
CN104360396B (zh) 一种海上井间tti介质三种初至波走时层析成像方法
CN115221721A (zh) 一种基于roms的区域海域潮汐潮流数值模拟方法
CN103207410B (zh) 一种针对崎岖海底的混合网格模型建立方法
Demissie et al. Parameter estimation of anisotropic Manning's n coefficient for advanced circulation (ADCIRC) modeling of estuarine river currents (lower St. Johns River)
CN105138738A (zh) 一种三维渗透张量计算方法
CN104049236A (zh) 一种基于具有固定磁偶极矩标记磁源的线性定位方法
CN105184667B (zh) 双重嵌套模拟风电场风速分布的方法
CN110110457A (zh) 一种复杂地形风电场的噪声分布预测方法
CN105956327A (zh) 地面灌溉地表水流运动过程模拟方法
CN105203070A (zh) 一种双圆盾构隧道施工偏转引起土体变形的计算方法
CN109635317B (zh) 一种高海拔地区cfd仿真地形拓扑方法
CN108663014B (zh) 一种垄沟耕作坡耕地田块相对高程数据计算方法
CN112650970B (zh) 饱和-非饱和水分及溶质运移双重迭代耦合方法及装置
CN109684649A (zh) 一种基于地形的风速修订方法及系统
CN103971411A (zh) 利用三维物体的空间曲面采样点对空间曲面建模的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190111