基于GIS的城市雨水径流模拟
基于gis的scs径流模型开发以西山小流域为例
滨江学院毕业设计题目基于GIS的SCS径流模型开发—以西山小流域为例院系滨江学院专业地理信息系统学生姓名张全统学号20102316036指导教师罗庆洲职称副教授二Ｏ一四年五月二十五日目录1.引言 (5)2.SCS模型原理 (5)2.1 SCS模型基本原理 (6)2.2 CN值的影响因素及确定方法 (6)2.2.1 CN值的影响因素 (6)2.2.2 CN值的确定 (6)2.3发展趋势 (8)3.研究区域及系统需求分析 (8)3.1研究区域与数据预处理 (8)3.2 需求分析与GIS二次开发技术应用 (10)4.系统设计与实现 (10)4.1系统开发环境 (10)4.2系统数据库设计 (10)4.3 系统功能设计 (11)4.3.1系统功能结构划分 (11)4.4系统实现与运行效果 (12)4.4.2系统运行 (14)（1）地图基本操作 (14)（2）CN值查询操作 (14)4.4.2.1降雨径流查询计算功能 (15)4.5系统应用 (16)5.结论与展望 (17)5.1 结论 (17)5.2 展望 (18)参考文献： (18)致谢 (20)基于GIS的SCS径流模型开发—以西山小流域为例张全统1（1.南京信息工程大学滨江学院大气与遥感系江苏南京210044）摘要：随着社会的发展，在当今社会利用地理信息技术收集，分析气象数据成为了一种不可逆的趋势。
SCS模型是目前应用较为广泛的地表径流模型之一。
本文应用GIS二次开发技术，采用SCS模型计算西山小流域的径流量。
首先剖析了SCS模型的基本原理，在此基础上分析了西山小流域径流计算的需求，然后采用基于Visual Basic语言与ESRI MapObjects 控件进行SCS模型的降雨径流计算系统开发，该系统能够实现地图基本操作、CN值查询、径流量计算的功能。
该系统为研究地区的径流量估算以及水文分析起到了一定的辅助决策作用。
关键词：SCS模型；径流计算；GIS二次开发；小流域Researching the Development of SCS Model in RunoffSimulationZhang QuantongCollege of BinJiang Nanjing University of Information Science & Technology，Nanjing 210044，ChinaAbstract:With the development of society, in today's society the use of geographic information technologies to collect, analyze meteorological data has become an irreversible trend. SCS model is one of the more widespread application of surface runoff models. In this paper, the secondary development of GIS technology, using SCS model XiShan small watershed runoff. First analysis of the basic principles of SCS model, on the basis of the analysis of the needs of small watershed runoff XiShan calculated, and then conducted using SCS rainfall-runoff model for the development of computing systems based on Visual Basic language and ESRI MapObjects control, the system can achieve the basic operation of the map, CN value queries runoff calculation function. The system for the study area and the hydrological analysis to estimate runoff played a secondary role in the decision-makingKey words：SCS model；Runoff calculation；GIS secondary development；Small Watershed1.引言随着经济社会以及信息技术产业的飞速发展，运用地理信息技术对自然资源资源及生态环境进行及时、准确、全方位的动态监测是一种不可逆转的趋势。
基于GIS_和SWMM_的城市道路暴雨积水模拟
DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.04.002基于GIS和SWMM的城市道路暴雨积水模拟唐智慧1，2，胡慧宁3，陈春江1，2（1.西南交通大学交通运输与物流学院，四川成都610031；2.西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室，四川成都610031；3.苏交科集团股份有限公司，江苏南京210019）摘要：针对暴雨导致的城市道路积水模拟问题，采用GIS（Geographic Information System，地理信息系统）技术耦合SWMM（Storm Water Management Model，暴雨洪水管理）模型，提出积水扩散算法，以实现对城市道路积水范围和积水深度的模拟。
首先利用GIS技术耦合SWMM构建城市雨洪模型；然后提出积水扩散算法，解决了特殊地形的积水扩散处理问题，并提出确定积水区范围问题的算法，解决搜索过程中因重复遍历而进入死循环的问题；最后以成都市某区域为例，进行不同重现期降雨情景下的模型计算。
结果表明，积水扩散算法设计合理，计算结果准确，能直观表示城市道路积水范围，且计算速度较其他算法更快，在城市道路雨洪管理和灾后损失评估等方面具有一定的应用价值。
关键词：GIS；SWMM；城市暴雨；城市道路中图分类号：P333.2 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）04-0006-06由于城市化效应、气候变暖、海平面上升等原因，极端降雨事件发生频率急剧增加，诱发了一系列内涝灾害问题，尤其是对城市道路产生的影响巨大，易引发交通事故、人员转移困难等问题[1]。
由于极端降雨事件具有突发性，由局部性、短历时的强暴雨造成的城市内涝问题尤为显著[2]。
在此背景下，加强城市道路暴雨内涝研究具有重要的实际意义。
积水模拟技术是城市暴雨内涝研究的重要部分。
其中，一维地表水文水动力模型SWMM是目前最通用的模型，能够有效模拟较小区域的雨水下渗、蒸发、地下径流、排水系统输出等过程，计算出排水管网节点的溢出水量，即留存于地表的积水量，但其无法模拟地表积水的范围和积水深度[3]。
GIS水文模型及降雨径流数值模拟研究
GIS 水文模型及降雨径流数值模拟研究随着技术在水资源规划和工程水文中的深入应用，流域下垫面空间信息的获取及水文模拟及预测的技术正发生着深刻的革命性变化。
高分辨率卫星遥感影像数据在缺乏资料地区的水资源规划和工程建设中的潜在应用价值正得到研究者们和一线工程师们的高度认可。
基于的水文模型及其相关分析工具在国外工程界已得到广泛的应用，并已成为流域水文建模和分析的最主要工具。
本文以若曲流域为研究对象，试图探索将和等先进技术与分布式水文模型相结合运用于无资料流域的流域建模及降雨径流的数值模拟，为水资源开发和工程规划设计提供参考。
水文模型是水文水资源研究的重要内容和工具，是人们对复杂水文现象认识的一种数理抽象。
目前多数水文数值模拟软件已开始使用通用平台进行流域水文建模或水文数值模拟数据的前后处理。
作为主流的通用平台，在地下水模型方面，近年又出现了的数据模型和相应的地下水分析工具。
可以预计，面向对象的数据模型将成为水文空间数据普遍的建模和运用方式。
另一方面，计算机性能的提高、稳健的数值计算方法的应用将使洪水数值模拟与空间分析相结合成为可能。
GIS（地理信息系统）是具有强大空间数据存储和处理分析能力的数据库系统，具有数据釆集、监测、与编辑、数据处理、数据存储与组织、空间查询与分析图形与交互显示等功能。
它不仅是系统有效处理地理信息的基本手段和工具，而且是研究地球科学中必不可少的重要工具。
RS（遥感）的概念有广义和狭义两种概述，就广义而言，是指不直接接触目标的情况远距离感知目标地物或自然现象的一种探测技术；就狭义而言，是在远离地面的各种平台上，运用不同类型的传感器收集地表的信息，对数据进行传输和处理，以此来实现研究地面物体的特征性质与环境之间的相互关系的一门现代技术学科。
目前，国内外涌现出各种流域水文模型，包括一些比较成熟并被广泛应用的和众多刚开发的初级模型，每种模型都具有各自的特点。
在实际应用中，如何根据特定流域来选择合适的水文模型，这个成为水文学者十分关注的问题之一。
基于GIS的SWMM模型在新城区雨水管网设计中的应用研究
基于GIS的SWMM模型在新城区雨水管网设计中的应用研究1. 本文概述随着城市化进程的加速，新城区的建设成为城市规划与管理的重点之一。
在这些区域中，雨水管网的设计和管理对于缓解城市内涝、保护城市生态环境具有重要意义。
地理信息系统（GIS）作为一种集成、存储、分析、管理和展示地理空间数据的技术，已在城市规划和管理领域中得到广泛应用。
SWMM（Storm Water Management Model）模型，作为一种动态降雨径流模拟模型，能够对城市雨水系统进行详细模拟和评估。
本文旨在探讨如何将GIS与SWMM模型相结合，应用于新城区雨水管网的设计中，以提高设计效率和准确性。
本文首先对GIS和SWMM模型的基本原理进行介绍，然后详细阐述两者结合的具体方法和技术流程，最后通过实际案例分析，验证该方法的可行性和有效性。
本文的研究成果对于优化新城区雨水管网设计，提升城市排水系统的整体性能具有重要的理论和实践意义。
2. 研究区域概况本研究选取的新城区位于我国某沿海城市，具有典型的亚热带季风气候特征。
该区域总面积约为150平方公里，地势东南高西北低，海拔高度在10至50米之间。
区域内主要的地形类型包括平原、丘陵和沿海滩涂。
新城区是近年来城市扩张的主要方向，区域内人口密度逐渐增加，城市建设快速发展，特别是住宅区、商业区和工业区的大规模建设，对城市基础设施，尤其是雨水管网系统提出了更高的要求。
新城区的气候特点是四季分明，雨量充沛。
年均降水量约为1200毫米，主要集中在夏季，占全年降水量的60以上。
这种季节性的强降雨对新城区的排水系统构成了巨大的挑战。
随着城市化的推进，不透水面积的增加导致地表径流增大，进一步加剧了城市内涝的风险。
新城区的植被覆盖率相对较低，主要植被类型为草地和灌木丛，乔木覆盖率不高。
这导致了雨水在地表的流速加快，冲刷力增强，对地表和下水道系统的侵蚀作用加剧。
同时，由于城市建设中的土地开发，自然水系如河流和小溪受到一定程度的破坏，影响了地表水的自然循环和调蓄能力。
基于GIS的城市雨水径流模拟
４ ３
的水 量水 质进 行 动态模 拟 ． 务模 块 的主要 功 能是进 行 一些计 算 后 的处理 ， 统计 、 图等 ． 服 如 绘 模拟 的核 心 是利 用 Ｓ ＷＭＭ 中的径 流模块 、 输送 模块 和 储存 ／ 理 模 块 依 次对 城 市 排水 中 的地 表 径 流 、 网输 送 和 处 管
观 表现模 拟结 果 ， 结论 可 为市政 雨水管 网的设计 及城 市雨 洪控制提 供 参考．
关 键 词 ＧＩ Ｓ ＭＭ ； 市 雨 洪 ；模 拟 Ｓ； ｗ 城
中图分类号
Ｔ ９２ Ｕ ９
０ 引 言
我国城 市化发 展速度 十分 迅猛 ， 随着市 区面积 的扩 大 ， 量 的路 面铺 设及各 类建 筑物 的建设 导致 了 大
污水 处 理进行 模 拟计 算 ． ］
２ ＧＩ Ｓ与 模 型 的集 成
ＧＩ 应用模 型 结合 的方 式有 多种 ， 括基 于 数据 传输 的松 散式 结合 、 Ｓ与 包 无缝 结 合 、 内嵌 式结 合 等 ． 本
对城市 中雨水 管 网的工作 情况进 行模拟 ， 为雨 水管 网 的设 计 和管理提 供参 考．
１ 应 用 技术 简介
１ １ＧＩ ． Ｓ技 术
地理信 息系 统 （ ｏ ｒｐ ｉ Ｉ ｆｒ ｔ ｎＳ ｓｅ 技术 是 ６ Ｇｅｇ ａ ｈｃ ｎｏｍａｉ ｙｔｍ） ｏ ｏ年代起 源于北 美 的一 门分析 和处理地 理 数据 信息 的新兴 学 科口 ， 间信息 的 查询 与分 析是 ＧＩ 核心 ． 在 ＧＩ 术 已被广 泛 的应 用 于能 源 ］空 Ｓ的 现 Ｓ技 开发 、 资源 清查 、 区域规 划 、 环境 保护 、 军事 治安 、 电通 讯 、 邮 工程建 设等 工作 中 ， 为一个 跨学科 、 成 多方 向
基于GIS技术的城市暴雨积涝数值模拟与可视化——以哈尔滨市道里区为例
４ ．京都大学防灾研究所 ， 日本 京都府 宇治 ６ １ ０ １ ） １ — ０ １
摘
要 ：以哈尔滨市道里 区为例 ，通过对城市暴雨积 涝条件 分析建 立了城市暴 雨积涝 三层空 间的概化模 型 ；利
用 ＧＳ技 术 作 为 可 视 化 平 台 ， 以水 动 力 学 方 法 采 用 一 维 非 恒 定 流 对 管 道 内水 流 进 行 模 拟 ，以 二 维 非 恒 定 流 对 地 Ｉ
暴雨积 涝 灾 害 尤 为 严 重 ，而 对 于 城 市 积 涝 灾 害研
然后 利用 水 动 力 学 方 法 耦 合 一 、二 维 非 恒 定 流 ，
结合 无结 构 不 规 则 网格 建 立 城 市 暴 雨 积 涝 灾 害 三 层 空间 的 数值 模 拟 模 型 ，通 过 分 析 研 究 区 典 型 暴
维非 恒定 流基本控 制方程
＋
旦
Ｏ ｆ 、＋ ｌ Ａ＂ ＂
＝一
，
（） ４
式 中 ：ｑ为 截 面 流量 ； 为 计 算 断 面 的过 水 面积 ； ５ 为摩 阻坡 降 。 ，
宽顶 堰溢流公 式
２ 城 市暴 雨 积 涝数 值 模 拟模 型 构 建
以哈 尔滨 道 里 区为 例 ，建 立 城 市 暴 雨 积 涝 数 值模 拟模 型 。模 型 中 对 于地 面 以二 维 非 恒 定 流 为 基本 骨架 ，以不 规 则 网 格 概 化 地 物 ， 同时 结 合 排
方程 的 内涝 计 算 模 型 ，模 型 可 以模 拟 暴 雨 情 况 下 的内涝积水 范 围和 积 水水 深 。景 学义 等 利 用 一 、 二维 非恒 定 流 模 型 ，结 合 无 结 构 不 规 则 网格 建 立
１ 城 市 暴 雨 积 涝 原 因分 析
GIS水文模型在降雨径流模拟中的应用研究
１ 研 究 区 域 概 况 及 数 据 获 取
１ ． １ 研 究 区 域 概 况
图１ 电 站 区域 水 系 及 交 通 图
本文所 采用 的研 究 区域 是 位 于西 藏 昌都 的左 贡
县城 东北 方 向 的若 曲河 流 域 。该 地 区位 于 Ｅ ９ ７ 。 ５ ４
４ ９ ． ０ ６ ７ ” ， Ｎ２ ９ 。 ５ ９ ５ ４ ． ４ ４ ２ ” 。 电 站 位 于 左 贡 县 城 北
第 １ ３卷 第 ２期
２ ０１ ３焦
科
技
和
产 业
Ｖｏ １ ．１ ３， ＮＯ．２ Ｆｅ ｂ ．， ２ Ｏ１ ３
２月
Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇｙ ａ ｎｄ Ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｇ Ｉ Ｓ 水文模型在降雨径流模拟中的应用研究
席 军峰 ，曾 举 ，王 涛
于典 型 的 高 原 山 区 地 貌 。研 究 区域 最 高 海 拔 约 ５ ４ ７ ９ Ｍ， 平 均高 程为 ４ ７ ２ ５ ． ４ ２ Ｍ， 森林 植被 覆 盖率 约 为 ５ Ｏ ％， 地表 风化 强烈 ， 研究 区域 河流犬 牙交 错 ， 共 有 大 小河 流 ８ １ 条， 总里 程 １ ４ ６ ３ ＫＭ ， 年径流量达到 ３ ２ ． ８ 亿立 方米 ， 水 资源 十分 丰富 。
数据 ） ， 经过 后处 理 用 于地 形 和 水 文 分析 。该研 究 区 域 的数 据级 别为 Ｌ Ｅ ＶＥ Ｌ １ ， 根 据 首 部 的位 置 ， 以其 为
１ ０ ． ２ ３ 。 偏 东方 向约 ３ ８ ＫＭ 处 ， 大坝 坝址部 位距河 谷 高 程约 ３ ８ ７ ０ Ｍ（ 图１ ） 。该 地 区位 于横 断 山脉 北 部 与念 青唐 古拉 山东 部 的交 汇 处 ， 山 脉走 向约 为南 东 向 ， 属
基于GIS的降雨径流预报方法分析
对 于 降雨 径 流 的 预 测 ， 人 工 神 经 网 络 是 目前 最 并 通过 图形 将其 显示 。这 样 可 以有 效 提 高 预 报 资料 流 行也 是最 常用 的神 经 网 络 模 型 之 一 ， 人 工 神 经 网 的获取 速度 和 获 取 精 度 ， 并且 可 大 大 提 高 对 资 料 的 络模 型 的 自学 习能 力 强 ， 适应性好 ， 计算 的速度快。 存储 和处 理效 率 ， 从 而提高 降雨 径 流 的预报精 度 。 然 而如 何合 理 有 效 的 构 造 神 经 网络 模 型 ， 首 先 要 做 ３ ． １ 应用 Ｇ Ｉ Ｓ 获取流域综合信息 的就是 选择 合适 的 影 响 因子 。影 响降 雨 径 流 的 因素 降雨 径 流预 报 的 基 础 是 获 取 流 域 降雨 信 息 ， 只
摘
要： 降雨径流 的准确预测直接关系到该流域 人民生活的各个方 面 ， 因此为 了更好 的满足降 雨径 流预报 的需求 ， 需要 寻找高效 的预测手段来对降雨径流进行 预测 。从 Ｇ Ｉ Ｓ的降雨
径流预报方法 出发 ， 分析 了影响水文过程 的各方面 因素并 阐述 了对获得数 据信息 的预
处理方法 。提 出了以遗传算法为基础结合 Ｇ Ｉ Ｓ 技术 的神经 网络模 型 ， 这 种模 型的应用 有效提 高了信息预测 的精度和效率 。并且也介 绍了 Ｇ Ｉ Ｓ降雨径 流预报方法 ， 通过对降 雨信息 的处理 ， 有效提高了降雨 径流 预报模 型在计算 机数据 输入 时的精 度 ， 结合 Ｇ Ｉ Ｓ
最 早 的 关 于 降雨 径 流 的记 载 始 于 远 古 至 １ ４世 纪， 这些 记 载 主 要 是 记 录 了对 降 雨 、 径 流 现 象 的 观 测、 描述 。径 流理 论 的最 终 形 成追 溯 到 １ ５ 一ｌ ９世 纪 末， １ ６ ７ ４年 佩罗 提 出河 流 的年 径 流 量 只 是 降水 量 的
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观表现模拟结果, 结论可为市政雨水管网的设计及城市雨洪控制提供参考. 关键 词 G I ;S W M M ;城 市雨洪 ; 模拟 S
中图分 类号 TU 2
O
引
言
叮 峨 |
D 一
排水方向不 同为独立排水路线 , 所 以在交叉 口处分别数字化 3 个端
点. 图2 排水 路线 的连接 处 理
3.2.2
汇水 区划分
汇水区划分基于数字高程模型 (D i tal Elevati M odel, 缩写 D E M )数据实现, D E M 主要是描述 gi on 区域地貌形态的空间分布 , 它在测绘 水文 气象 通讯 气象 军事等领域有着广泛的应用 , 特别是在水 文分析领域通过 D E M 可以提取大量的地表形态信息, 基于 D E M 提取流域的水文特征也发展 了多种比 较成熟的算法侧川. 利用 目前 G I 领域中基于 D E M 的水文特征提取算法的成果 , 通过对街区 内部 D E M 分块计算流 S 向, 得到汇人各段排水路线的汇水 面积, 并考虑排水路线的链接情况 , 从而获得各段排水路线的服务面
整 的城市 降雨 径流过 程 , 包括地 面径 流 和排水 系统 中 的水 流 雨洪 的 调蓄 处 理 过程 . 模 型输 出可 以显示 系统 内和受 纳水 体 中各点 的水 流和水 质状 况仁. 3二 S w M M 由 4 个计 算模 块 和 1 个服 务模 块组成 .4 个计 算模 块 分别 为径 流模块 , 输送 模 块 , 扩 充输 送 模块 和储 存/ 处理模 块 ,通 过计 算模 块 的运行 .S W M M 可 以对地 面 径 流 , 排 水 管 网 以 及污 水处 理 单 元 等
基于 G I 的城市雨水径流模拟 S
张海平 郝彩侠 杨 国丽 王 雪峰
河北建筑工程学院城市建设系
摘
要
城 市化 改 变 了下垫 面 条件 , 对城 市环境 内的 天然水循 环过 程 产生 了多种 影 响 , 特 别是
城 市雨 洪 问题 , 很 好 的认 识 并预 测 此 类 灾 害 具有 重要 的 意 义. 将 雨 洪 管 理 模 型 ( W M M ) 与 S
线 是 否具有 同一 个端 点.在 排水路 线 没有连 通 的情况 下 , 即使在 空间 上 两条排 水路 线 的端点 重合 路 交 叉 口处 A B 段 为上 下游 排 水路 线 , 而 C D 段
A 戒 一一
心 宁 A# c 0 D % ∃
3.1.2
属性信息的整理
另外 一类重 要 的信息 是和 图形信 息相 关 的属性信 息 .属 性信 息 有 多种 , 部分 信 息在 C A D 中是 图形
的一 部分 , 例 如长度 , 面积 , 空 间坐标 等 , 这 些属 性信 息在 道 路 图形 导人 的 过程 被 一 同导 入 , 但 是需 要 注 意 导入 时属性 存放 的位 置应该 与数 据库 设计 的字段 相 一致 .还 有部 分 属性 信 息 是 图形 标 注或 文 字注 释
和 汇水 区.
G I 数据库读取数据 S 据
匕 匣亘}∀
{
写 模拟输出文件 件
3. 1
排 水 系统 的数据 整理 及录 入 在 S W M M 中将排 水 系统 按 照 空 间特 征及
工作 特 点 分 成 了 点和 点 之 间的链 接 两 类 对象 , 创 门 同组 成 了排 水 网络. 针对每 类对 象 , 按 照 共
渠数据采集时的数字化方向, 数字化在导入道路和管渠 中心线数据后以该数据为底图利用 G I 的编辑 S
功 能完 成 的.
另一项在分析 中需要的排水路线特性是其连接性 , 由于路 面和 管渠组成了树状雨水系统 , 各段排水路线的上下游关系明确 , 据此可 以分析出某段排水路线所服务的上游汇水 区域.为了在排水路线 中 定义各段排水路线的连接情况, 在数字化的时候, 要 区分两段排水路
随 着计 算机技 术 的发展 , 在城 市水 文 研究 方 面形成 了很 多 模 拟模 型 , 特 别 是 近 年 来 G I 技 术 的 发 S
展很 快 ,将 城 区 流域模 型与 G I 集成 得到 了广 泛 的应 用 , 是 一 个潜力 巨大 的 研究 领域 . 基 于 G I 的城 市 S S 雨洪模 型 的特点 是模 型 可以借 助 G I 强大 的空间 数据 库 管理 功能 及 图形 表现 功 能 , 以及 许多 的空 间分 S 析 工具 , 使模 型 的数据 采集 更为 精确 ,数 据输 人 实现 自动化 , 管理 和 调用方 便 , 同时 使模 型成 果 的表现 更 为直 观 明 了 , 扩展 了模 型的 图形界 面功 能.本 文采用 了城 市 雨洪 管理模 型 ( W M M )结 合 G I 技术 , 通过 S S 对城 市 中雨水 管 网的工作 情况进 行模 拟 , 为雨 水管 网的设 计 和管理 提供 参考.
的方式 , 将这 些信 息导 入 到数据库 中多数需 要采 用手 工输人 的方 式 , 因为这些 信息 与 图形不相 关联 . 但 是 对部 分靠 近 图形 的标 注或 注释 , 例如标 注在 检查 井旁边 的 井标号 , 可 以在井 点周 围设 置一个 搜
索 范 围 , 在 该 范 围内的 文字信息 将被 读取 并记 录到数 据 库相 应 的字 段 , 可 以节 省 大 量人 力 时 间 , 但 是 也 存在 范 围设置 不 合理 ,读 取错 误 的缺 陷 , 对此 类方 法 的数据 结 果应 仔 细检 查 .根 据情 况 部 分数 据 还可 能
第 27 卷 第 3 期 2 009 年 9 月
河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报 JO UR NA L O H BE I INSTITU TE OF AR CH ITECT UR E A N D C IVIL EN G IN EERING F E
V ol.27 N o.3 S ep . 20 09
需要 在导 人 的基础 上二 次开 发从 而获 得难 以通过 以上 方 法 获得信 息 , 例 如 汇水 区 域 的特 征 宽度 就需 要
通 过二 次计算 获得 .
3. 2 汇 水 区的数 据 整理及 录入
汇 水 区是城 市雨 洪模 拟 的重要 组 成部分 , 汇水 区 的大小及 形状 直接 影响到 了产流和 汇流 过程 , 从而 对整 个径 流过程 产生 影 响 , 所 以合 理 的划分 汇水 面积并 获取 相关数 据将 提高模 拟成 果 的准确 度. 3.2. 1 排 水路 线 在城 市雨 水 系统 中有路 面及 雨 水管 渠两 个主要 的组 成 邵分 .路 面 承担 着 汇集 两 侧街 区 内地 面径 流 的作用 , 同 时也是 雨 水管线 定线 的基 础 , 而且在 没有铺 设雨 水 管渠 的路段 路面本 身也 承担 着汇 集和 输送
图1
模拟 过程
模拟需要设计 了其 属性数 据的组成.例 如渠道 (condui 的属性包 括 了名 称(n m e), 上游节点 (i et o a l n node), 下游节点 (outl node), 截面(shape), 水头损失系数 (1 eoeff ei et 055 i ent)等.管渠的原始数据来源主 要为 C A D 文件 , 在 C A D 文件中提取信息可以根据信息的类型和保存方式采用多种途径.
3.1. 1 图形信 息 的整理 对 于图形 信息 可 以利用 C A D 与 G I 间 的数 据导 人 功能 将 C A D 图形 中 的矢 量 数据 导 入 到 G I 中 S S
形成矢量文件.在 C A D 图绘制的过程中, 部分图形不符合导人后的数据要求 , 例如一段完整 的管线在
C A D 如 果是 由两 条线段 连接 而成 的话 , 那么 在导 入 后 就在 矢 量 图层 形 成两 段 独 立 的管 线 , 针 对类 似 的 问题 , 可 以在 C A D 文件 中对 其修改 或在 导人 后利 用 G I 的编辑 功能 修改 . S
我 国城 市化发 展速 度 十分迅 猛 , 随着市 区面 积的扩 大 ,大 量 的路 面铺设及 各类 建 筑物 的 建设 导致 了
城 区内不透 水 面积增 加 , 降雨难 以人 渗 ,进 而导致短 期 内地 表 径流加 大 , 如 遇 到 稀 遇降 雨 易 导 致发 生 内 涝 或洪 灾 , 对 城 市 中密集 的人 口与财 产将造 成严 重 的损 失.另 外 , 许 多城 市 的 陈 旧 的排 水 系 统 和落 后 的 管理 体 制 , 也 是造成 城 市雨洪 灾 害的潜 在的 因素. 面对 这样 复 杂 而庞 大 的 系统 , 传 统 的 管理 及 分 析 方 法 难 以实现 准确 的雨 洪预 测和最 优化 的管理 措施 .
的研 究领 域. 目前 G IS 已经 向组 件化 (C o r po nen t G IS ) 网络 化 (W eb G 15 ) 3D G IS 等 方 向发展 ! . n 2, 1.2 SW M M 模型
S W M M 是美 国环 保局 为解决 日益 严重 的城 市 排 水 问题 而 推 出 的 暴 雨径 流 管 理 模 型 , 可 以对 单 场 暴 雨或 者连续 降雨 而 产生 的暴雨 径流进 行动 态模 拟 , SW M M 是一 个 综合 性 的数 学 模 型 , 它 可 以模 拟 完
3 数据的获取与处理
在 SW M M 模型中使用多种类型的对象来 模拟集水区域及其输 送网络 , 主要分为了可以 绘制在地 图中的实体对象和非实体对象 , 实体 数据如汇水 区, 管网 , 泵站等, 非实体对象例如 气候 , 含水层, 控制参数, 污染物等.其 中实体对
可通 过 G I 分析 并 获取 数 据 , 主要 为 排 水 系统 S
河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报