CN113158451B - 一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，属于大区域河流的三维模拟与可视化技术领域，可以根据一维的圣维南方程计算的河流水位和时间，得到一个时序动态模拟的三维河流可视化效果。首先计算得到合理的实际范围和流程函数；创建多个相邻的三维断面；得到任意断面的每一时刻水位高程，构建闭环的河流三角网曲面；最后进行动态纹理映射，对洪水的水流方向和动态效果进行模拟，并按照时间的水位变化效果进行重复迭代，完成三维模拟。本发明解决了对大区域河流的三维动态模拟和可视化渲染理论复杂和计算速度慢的问题，以及解决了一维计算结果转换为三维可视化模型的问题。

Description

一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法

技术领域

本发明属于河流模拟技术领域，尤其涉及一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法。

背景技术

长距离的大江大河河流三维模拟目前存在诸多难题，首先如果直接采用三维计算模型，数学理论复杂，目前实现困难，通常是一维或者二维的计算模型；其次几百上千公里的河道对计算机计算能力和实时运算要求很高；最后在应急抢险救灾的河流模拟等需求场景下，亟需快速将理论计算结果的河流演进计算结果进行三维可视化展示，这对抢险救灾中的三维虚拟仿真具有重要意义，可以根据一维洪水演进的结果快速转换为三维形式的虚拟仿真，重新模拟或者再现抢险救灾过程。因而研究一种基于大区域一维河流演进计算模型下的三维河流模拟仿真算法具有重要的意义。

现有的三维河流模拟方法主要存在的问题有：①短距离河流的坡降较小，按照等高程平面来区分模拟河道，方法无法针对模拟大尺度、大区域的需求，特别是堰塞湖溃坝洪水模拟等的情况；②现有的直接应用三维模拟方法进行计算模拟方法，计算量不足以实现实时模拟；②长距离河流模拟需要满足自动计算河流边界并且根据一维河流动力学模型计算结果转换到三维虚拟仿真模拟的结果，而现有的长距离河流模拟算法自动化程度不足，大多需要人为干预计算过程、动态视口裁剪调度和边界拾取，因而应用广泛性,这些问题导致了三维虚拟仿真技术在抢险救灾中直接应用的较少。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，解决了现有技术中对大区域河流的三维动态模拟和可视化渲染理论复杂、计算速度慢的问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，包括以下步骤：

S1、根据区域河流所在的中心线、河流两侧的山脊线、对应河流所在区域的DEM数据和三维场景显示范围分别计算得到河流实际范围以及河流的流程函数；

S2、根据河流两侧的山脊线、河流实际范围、河流的流程函数以及预设的最大河道垂直落差，计算得到构建河流面所需的连接断面的位置；

S3、根据模拟的时间段等分时间间隔，并根据等分时间间隔以及连接断面的位置，利用一维洪水演进模型计算得到每一个断面点位置在固定时刻基于坐标的水位高程，并根据所述基于坐标的水位高程迭代连接相邻两个断面和河流两侧的山脊线，得到河面分段多边形；

S4、根据DEM数据，对两个断面形成的河面分段多边形均匀插入内部点，并进行限定Delaunay三角形划分，形成三维网格曲面；

S5、根据所述三维网格曲面和洪水演进模拟的时间段，利用动态纹理映射方法对时间和洪水的水流方向进行模拟，完成当前时刻基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟；

S6、根据动态模拟的时间序列，重复迭代步骤S3至步骤S5完成连续时间段内基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。

本发明的有益效果是：本发明可以基于一维河流演进算法进行三维河流动态模拟的方法，可以将一维的计算数据转换为一种三维河流的高效动态模拟，将一维河流演进推进到三维可视化动态渲染模拟，为河流的三维动态仿真提供了一种高效、快捷的模拟方法。

进一步地，所述步骤S1包括以下步骤：

S101、导入矢量形式的区域河流所在的中心线，分别记录当前场景三维浏览过程中的渲染视口显示范围G₀以及设置的精细化分辨率R，并根据渲染视口显示范围G₀和精细化分辨率R计算得到河流实际范围G：

G＝G₀*R

S102、根据河流中心线上包含的所有n个点及其顺序，计算得到河流中心线两个点之间的流程位置l和坐标关系函数，其中，河流中心线两个点之间的流程位置l和坐标关系函数为河流的流程函数：

其中，l_i表示河流的流程函数，x_i，y_i，z_i表示流程位置当前点的空间坐标，f(·)表示第i个点p(x_i,y_i,z_i)与相邻上一个点所在三维直线方程的表达式，其根据三维空间两点的直线方程解算得到河流所有位置的坐标。

上述进一步方案的有益效果是：可以获取河流中心线位置的绝对坐标，是后续进行建模计算的基础。

再进一步地，所述步骤S2包括以下步骤：

S201、根据预先设置的断面之间高程最大落差h、流程坐标s和流程位置的高程z计算得到所有渲染范围内所有的断面位置，并根据所述断面位置计算得到断面总数m：

其中，z₀表示河流流程上游第一个点高程位置，z_n表示最后一个点n点的高程值；

S202、根据所述河流的流程函数以及所有断面的位置坐标，计算得到所有m个断面的位置坐标d_i；

S203、设置河流中心线的垂直线作为断面线，并根据所述所有m个断面的位置坐标d_i与河流两侧的山脊线的交点，得到每一个断面的断面线段，并根据断面的断面线段计算得到连接断面的位置。

上述进一步方案的有益效果是：根据河流中心线和表达精度建立若干个垂直于中心线的断面，用于构建河流三维曲面。

再进一步地，所述步骤S3包括以下步骤：

S301、根据模拟的时间段等分时间间隔；

S302、利用圣维南方法计算得到一维洪水演进模型，并设置大区域河流三维模拟精度以及断面间隔；

S303、根据所述断面间隔、时间间隔的给定时间点t_i、断面位置s_m流量值和水位高程h_ti，计算得到当前展示范围内的所有断面位置的水位高程；

S303、根据所有断面线段的两个点高程z_i1和z_i2以及所有断面位置的水位高程，计算得到的基于坐标的水位高程h_ti，则更新z_i1＝z_i2＝h_ti，并迭代更新所有断面线的基于坐标的水位高程h_ti；

S304、根据所述基于坐标的水位高程，迭代连接相邻两个断面和河流两侧的山脊线，得到河面分段多边形。

上述进一步方案的有益效果是：根据断面和山脊线连接构建成河道形态，可以近似表达当前时刻河流水位的河面三维形态。

再进一步地，所述步骤S4包括以下步骤：

S401、由每两个连接断面和水位边界对应的边界组成河道三维多边形；

S402、将河道三维多边形投影到XY所在的二维平面，用d表示纹理精细度，对应的最大三角网边长为e，并根据对应的最大三角网边长，在河道三维多边形内部沿河流中心线以及河流两侧的山脊线之间与XY轴平行的方向进行等分，分别计算得到断面长度d₁和两个断面之间沿河流中心线方向的长度d₂，并取断面长度d₁和两个断面之间沿河流中心线方向的长度d₂中的最小值d₀，以及按所述最小值d₀为等间距在X和Y方向插入点，保证河道三维多边形内部点均匀分布并且满足纹理精细度的条件；

S403、针对步骤S402中插入的内部点，参考河流中心线的基于坐标的水位高程以及DEM数据，并以上一断面位置的高程为z₁和流程位置为l₁、下一断面高程为z₂和流程位置为l₂以及当前点在流程位置为l₀，并利用距离反比法计算得到中间插入点的高程程z'₀：

S404、组织河流中心线和断面之间连接多边形为约束条件，内部插入点为曲面上的内部点，将所有点投影到XY平面上，构建二维约束Delaunay不规则三角网，得到两个断面之间的河流曲面；

S405、根据河流实际范围迭代当前显示范围内的，依次连接所有采样点的连续顺序，形成当前显示范围内的河流三维网格曲面。

上述进一步方案的有益效果是：将上一步得到的河流表面边界，构建成三维河流曲面。

再进一步地，所述步骤S5包括以下步骤：

S501、根据所述三维网格曲面，利用动态纹理映射方法对时间和洪水的水流方向进行模拟，得到不同纹理图片动态表达的水流类型；

S502、根据不同纹理图片动态表达的水流类型以及洪水演进通过的全程时间，按照模拟精度间隔计算得到不同时间点的水位高程值；

S503、根据所述不同时间点的水位高程值进行水位动态变化模拟，完成当前时刻基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。

再进一步地，所述步骤S6包括以下步骤：

S601、根据动态模拟的需求，设定时间间隔，将时间段划分为n个连续的时间点，并利用利用一维洪水演进模型计算得到每个时间点每个断面位置的水位高程；

S602、按照时间序列迭代n次步骤S3至步骤S5，得到动态的三维河流流动和水位动态变化的仿真模拟效果，完成连续时间段内基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为本实施例中河流实际地理范围计算示意图。

图3为本发实施例中河流断面示意图。

图4为本实施例中断面位置水位高程示意图。

图5为本实施例中内部插值点示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例

如图1所示，本发明提供了一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，其实现方法如下：

S1、根据区域河流所在的中心线、河流两侧的山脊线、对应河流所在区域的DEM数据和三维场景显示范围分别计算得到河流实际范围以及河流的流程函数；

S2、根据河流两侧的山脊线、河流实际范围、河流的流程函数以及预设的最大河道垂直落差，计算得到构建河流面所需的连接断面的位置；

S3、根据模拟的时间段等分时间间隔，并根据等分时间间隔以及连接断面的位置，利用一维洪水演进模型计算得到每一个断面点位置在固定时刻基于坐标的水位高程，并根据基于坐标的水位高程迭代连接相邻两个断面和河流两侧的山脊线，得到河面分段多边形；

S4、根据DEM数据，对两个断面形成的河面分段多边形均匀插入内部点，并进行限定Delaunay三角形划分，形成三维网格曲面；

S5、根据三维网格曲面和洪水演进模拟的时间段，利用动态纹理映射方法对时间和洪水的水流方向进行模拟，完成当前时刻基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟；

S6、根据动态模拟的时间序列，重复迭代步骤S3至步骤S5完成连续时间段内基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。

本实施例中，步骤S1包括以下步骤：

S101、导入矢量形式的区域河流所在的中心线，分别记录当前场景三维浏览过程中的渲染视口显示范围G₀以及设置的精细化分辨率R，并根据渲染视口显示范围G₀和精细化分辨率R计算得到河流实际范围G：

G＝G₀*R

S102、根据河流中心线上包含的所有n个点及其顺序，计算得到河流中心线两个点之间的流程位置l和坐标关系函数，其中，河流中心线两个点之间的流程位置l和坐标关系函数为河流的流程函数：

其中，l_i表示河流的流程函数，x_i，y_i，z_i表示流程位置当前点的空间坐标，f(·)表示第i个点p(x_i,y_i,z_i)与相邻上一个点所在三维直线方程的表达式，其根据三维空间两点的直线方程解算得到河流所有位置的坐标。

本实施例中，如图2所示，导入矢量形式的区域河流所在的中心线，中心线是矢量shapefile格式，内部是连续的三维空间点，用于作为构建河流的基础数据，结合河流所在的DEM数据和当前时间点的水位高程，通过迭代计算，计算得到河流河面区域。分别记录当前场景三维浏览过程中的渲染视口显示范围G₀以及设置的精细化分辨率R，分辨率为当前窗口屏幕分辨率换算后得到的当前显示对应的地理分辨率，并根据渲染视口显示范围G₀和精细化分辨率R计算得到河流实际地理范围G，用于后续计算显示提供地理范围：G＝G₀*R。

本实施例中，根据河流中心线上包含的所有n个点及其先后顺序，计算得到河流中心线两个点之间的流程l距离和坐标位置的关系函数，其中，河流中心线两个点之间的流程位置l和坐标关系函数为河流的流程函数，根据三维空间两点的直线方程可以解算河流中心线两个点之间的流程位置l和坐标关系函数为河流的流程函数。

本实施例中，步骤S2包括以下步骤：

S201、根据预先设置的断面之间高程最大落差h、流程坐标s和流程位置的高程z计算得到所有渲染范围内所有的断面位置，并根据断面位置计算得到断面总数m：

其中，z₀表示河流流程上游第一个点高程位置，z_n表示最后一个点n点的高程值，得到的断面垂直于河流中心线，断面之间不平行，如图3所示；

S202、根据河流的流程函数以及所有断面的位置坐标，计算得到所有m个断面的位置坐标d_i；

S203、设置河流中心线的垂直线作为断面线，并根据所有m个断面的位置坐标d_i与河流两侧的山脊线的交点，得到每一个断面的断面线段，并根据断面的断面线段计算得到连接断面的位置。

本实施例中，具体的河流演进计算模型，根据预先设置的河流中心线从开始到最终点的所有断面之间高程最大落差h、流程坐标s和流程位置的高程z计算得到所有渲染范围内所有的断面位置，并根据断面位置计算得到断面总数m：

其中，z₀表示河流中心线流程上游第一个点高程位置z_n表示最后一个点n点的高程值，得到的断面垂直于河流中心线，断面之间不平行，如图3所示。

本实施例中，设置河流中心线的垂直线作为断面线，并根据所有m个断面的位置坐标d_i与河流两侧的山脊线的交点，得到每一个断面的断面线段，并根据断面的断面线段计算得到连接断面的位置。连接相邻两个断面之间的沿着山坡的边界，等于两个断面线段的4个点，按照相邻顺序进行连接。

本实施例中，步骤S3包括以下步骤：

S301、根据模拟的时间段等分时间间隔；

S302、利用圣维南方法计算得到一维洪水演进模型，并设置大区域河流三维模拟精度以及断面间隔；

S303、如图3所示，根据断面间隔、时间间隔的给定时间点t_i、断面位置s_m流量值和水位高程h_ti，计算得到当前展示范围内的所有断面位置的水位高程；

S303、根据所有断面线段的两个点高程z_i1和z_i2以及所有断面位置的水位高程，计算得到的基于坐标的水位高程h_ti，则更新z_i1＝z_i2＝h_ti，并迭代更新所有断面线的基于坐标的水位高程h_ti；

S304、根据基于坐标的水位高程，迭代连接相邻两个断面和河流两侧的山脊线，得到河面分段多边形，如图4所示。

本实施例中，根据非恒定流体水流运动公式，计算水流流程坐标与时间的函数计算关系。不考虑汇流情况下解算方程：

其中，Q流量，Z水位，A过水断面面积，B河道水面宽度，u断面平均流速，x沿河长距离，α动量校正系数，C谢才系数，R水力半径，g重力加速度。主要采用有限差分法、将所计算的水体网格划分，每个网格点处的微分形式的圣维南方程组用差分方程组来逼近，然后逐时段地求解差分方程组，得出各断面处的水深及流速。

本实施例中，步骤S4包括以下步骤：

S401、由每两个连接断面和水位边界对应的边界组成河道三维多边形；

S402、将河道三维多边形投影到XY所在的二维平面，用d表示纹理精细度，对应的最大三角网边长为e，并根据对应的最大三角网边长，在河道三维多边形内部沿河流中心线以及河流两侧的山脊线之间与XY轴平行的方向进行等分，分别计算得到断面长度d₁和两个断面之间沿河流中心线方向的长度d₂，并取断面长度d₁和两个断面之间沿河流中心线方向的长度d₂中的最小值d₀，以及按最小值d₀为等间距在X和Y方向插入点，保证河道三维多边形内部点均匀分布并且满足纹理精细度的条件；

S403、针对步骤S402中插入的内部点，参考河流中心线的基于坐标的水位高程以及DEM数据，并以上一断面位置的高程为z₁和流程位置为l₁、下一断面高程为z₂和流程位置为l₂以及当前点在流程位置为l₀，并利用距离反比法计算得到中间插入点的高程z'₀：

S404、组织河流中心线和断面之间连接多边形为约束条件，内部插入点为曲面上的内部点，将所有点投影到XY平面上，构建二维约束Delaunay不规则三角网，得到两个断面之间的河流曲面；

S405、根据河流实际范围迭代当前显示范围内的，依次连接所有采样点的连续顺序，形成当前显示范围内的河流三维网格曲面。

本实施例中，插入点的XY值计算，通过规则网格计算法，首先找到当前多边形的XY投影平面的最大包围多边形，然后根据设置的d₀，进行内部插值点计算，计算方法按照均匀分布的原则进行，如图5所示。插入点Z值，也就是水位计算的方法，利用反距离插值计算法，根据已知的4个断面线段点为基础，按照距离平方的反比为计算权重，得到插入新点的Z值。

本实施例中，步骤S5包括以下步骤：

S501、根据三维网格曲面，利用动态纹理映射方法对时间和洪水的水流方向进行模拟，得到不同纹理图片动态表达的水流类型；

S502、根据不同纹理图片动态表达的水流类型以及洪水演进通过的全程时间，按照模拟精度间隔计算得到不同时间点的水位高程值；

S503、根据不同时间点的水位高程值进行水位动态变化模拟，完成当前时刻基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。

本实施例中，步骤S6包括以下步骤：

S601、根据动态模拟的需求，设定时间间隔，将时间段划分为n个连续的时间点，并利用利用一维洪水演进模型计算得到每个时间点每个断面位置的水位高程；

S602、按照时间序列迭代n次步骤S3至步骤S5，得到动态的三维河流流动和水位动态变化的仿真模拟效果，完成连续时间段内基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。

本发明提供了一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，属于大区域河流的三维模拟与可视化技术领域，可以根据一维的圣维南方程计算的河流水位和时间，得到一个时序动态模拟的三维河流可视化效果。首先根据大区域河道DEM、河流中心线和山脊线范围，计算得到合理的实际范围和流程函数；并根据距离和高程落差，创建多个相邻的三维断面；根据一维圣维南方程计算得到任意断面的每一时刻水位高程，然后连接断面并内部均匀插值点构建闭环的河流三角网曲面；最终进行动态纹理映射，对洪水的水流方向和动态效果进行模拟，并按照时间的水位变化效果进行重复迭代，完成三维模拟。本发明解决了对大区域河流的三维动态模拟和可视化渲染理论复杂和计算速度慢的问题，以及解决了一维计算结果转换为三维可视化模型的问题。针对河流演进模拟和洪水过程的三维虚拟回溯，对大区域范围内洪水灾害抢险救灾和河流三维虚拟仿真有重要意义，可以更好的适应河流相关的虚拟仿真，为相关的抢险救灾提供参考意义。

Claims (5)

1.一种基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据区域河流所在的中心线、河流两侧的山脊线、对应河流所在区域的DEM数据和三维场景显示范围分别计算得到河流实际范围以及河流的流程函数；

S2、根据河流两侧的山脊线、河流实际范围、河流的流程函数以及预设的最大河道垂直落差，计算得到构建河流面所需的连接断面的位置；

所述步骤S2包括以下步骤：

S201、根据预先设置的断面之间高程最大落差h和流程位置的高程z计算得到所有渲染范围内所有的断面位置，并根据所述断面位置计算得到断面总数m：

其中，表示河流流程上游第一个点高程位置，/>表示最后一个点n点的高程值；

S202、根据所述河流的流程函数以及所有断面的位置坐标，计算得到所有m个断面的位置坐标d _i；

S203、设置河流中心线的垂直线作为断面线，并根据所述所有m个断面的位置坐标d _i与河流两侧的山脊线的交点，得到每一个断面的断面线段，并根据断面的断面线段计算得到连接断面的位置；

S3、根据模拟的时间段等分时间间隔，并根据等分时间间隔以及连接断面的位置，利用一维洪水演进模型计算得到每一个断面点位置在固定时刻基于坐标的水位高程，并根据所述基于坐标的水位高程迭代连接相邻两个断面和河流两侧的山脊线，得到河面分段多边形；

所述步骤S3包括以下步骤：

S301、根据模拟的时间段等分时间间隔；

S302、利用圣维南方法计算得到一维洪水演进模型，并设置大区域河流三维模拟精度以及断面间隔；

S303、根据所述断面间隔、时间间隔的给定时间点t _i、断面位置s _m流量值和水位高程h _ti，计算得到当前展示范围内的所有断面位置的水位高程；

S303、根据所有断面线段的两个点高程z _i1和z _i2以及所有断面位置的水位高程，计算得到的基于坐标的水位高程h _ti，则更新z _i1= z _i2=h _ti，并迭代更新所有断面线的基于坐标的水位高程h _ti；

S304、根据所述基于坐标的水位高程，迭代连接相邻两个断面和河流两侧的山脊线，得到河面分段多边形；

S4、根据DEM数据，对两个断面形成的河面分段多边形均匀插入内部点，并进行限定Delaunay三角形划分，形成三维网格曲面；

S5、根据所述三维网格曲面和洪水演进模拟的时间段，利用动态纹理映射方法对时间和洪水的水流方向进行模拟，完成当前时刻基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟；

S6、根据动态模拟的时间序列，重复迭代步骤S3至步骤S5完成连续时间段内基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。

2.根据权利要求1所述的基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S101、导入矢量形式的区域河流所在的中心线，分别记录当前场景三维浏览过程中的渲染视口显示范围G ₀以及设置的精细化分辨率R，并根据渲染视口显示范围G ₀和精细化分辨率R计算得到河流实际范围G：

G= G ₀*R

S102、根据河流中心线上包含的所有n个点及其顺序，计算得到河流中心线两个点之间的流程位置l和坐标关系函数，其中，河流中心线两个点之间的流程位置l和坐标关系函数为河流的流程函数：

其中，表示河流的流程函数，/>，/>，/>表示流程位置当前点的空间坐标，/>表示第i个点/>与相邻上一个点所在三维直线方程的表达式，其根据三维空间两点的直线方程解算得到河流所有位置的坐标。

3.根据权利要求1所述的基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

S401、由每两个连接断面和水位边界对应的边界组成河道三维多边形；

S402、将河道三维多边形投影到XY所在的二维平面，用d表示纹理精细度，对应的最大三角网边长为e，并根据对应的最大三角网边长，在河道三维多边形内部沿河流中心线以及河流两侧的山脊线之间与XY轴平行的方向进行等分，分别计算得到断面长度d ₁和两个断面之间沿河流中心线方向的长度d ₂，并取断面长度d ₁和两个断面之间沿河流中心线方向的长度d ₂中的最小值d ₀，以及按所述最小值d ₀为等间距在X和Y方向插入点，保证河道三维多边形内部点均匀分布并且满足纹理精细度的条件；

S403、针对步骤S402中插入的内部点，参考河流中心线的基于坐标的水位高程以及DEM数据，并以上一断面位置的高程为z ₁和流程位置为l ₁、下一断面高程为z ₂和流程位置为l ₂以及当前点在流程位置为l ₀，并利用距离反比法计算得到中间插入点的高程：

S404、组织河流中心线和断面之间连接多边形为约束条件，内部插入点为曲面上的内部点，将所有点投影到XY平面上，构建二维约束Delaunay不规则三角网，得到两个断面之间的河流曲面；

S405、根据河流实际范围迭代当前显示范围内的，依次连接所有采样点的连续顺序，形成当前显示范围内的河流三维网格曲面。

4.根据权利要求1所述的基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：

S501、根据所述三维网格曲面，利用动态纹理映射方法对时间和洪水的水流方向进行模拟，得到不同纹理图片动态表达的水流类型；

S502、根据不同纹理图片动态表达的水流类型以及洪水演进通过的全程时间，按照模拟精度间隔计算得到不同时间点的水位高程值；

S503、根据所述不同时间点的水位高程值进行水位动态变化模拟，完成当前时刻基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。

5.根据权利要求1所述的基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟方法，其特征在于，所述步骤S6包括以下步骤：

S601、根据动态模拟的需求，设定时间间隔，将时间段划分为n个连续的时间点，并利用利用一维洪水演进模型计算得到每个时间点每个断面位置的水位高程；

S602、按照时间序列迭代n次步骤S3至步骤S5，得到动态的三维河流流动和水位动态变化的仿真模拟效果，完成连续时间段内基于一维洪水演进模型的大区域河流三维模拟。