[发明专利]利用河道实测水位进行洪水二、三维动态展示的方法

说明书

本发明公开了一种利用河道实测水位进行洪水二、三维动态展示的方法，通过地理信息平台ArcGis提供的数据处理工具，步骤如下：1、监测断面布置；2、河道DEM生产；3、网格面要素制作；4、网格地形插值；5、各时刻网格水深插值；6、时态数据制作；步骤7、洪水动态展示。本发明完全改变了传统河道水位的展示方式，不仅能实现大量监测水位数据的联合展示，而且将洪水数据叠加到地形图、航拍影像图、DEM上后，展示效果将更加形象逼真，如同真实的洪水在河道上流淌一样，在展示过程中诸如水面宽度变化、水深分布、洪峰位置等情况一目了然，从而辅助决策部门更直观的掌握洪水的整体动态，达到促进了水利信息化技术的发展目的。

技术领域

本发明涉及GIS技术、水利信息化技术在河道防洪方面的应用，尤其是涉及利用河道实测水位进行洪水二、三维动态展示的方法。

背景技术

当前，基于河道水位监测数据开发的水利信息化系统，在河道防洪和辅助决策方面发挥着重要作用。然而在河道水位数据的展示方面，往往通过简单的表格、曲线或纵横剖面图来展示，这种展示方式一方面无法匹配地图、航拍影像图直观展示洪水的演进过程、洪峰位置等信息，另一方面当监测断面多、监测数据量大时，同时展示多个断面水位过程将令人眼花缭乱，无法整体了解洪水动态。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用河道实测水位进行洪水二、三维动态展示的方法，实现展示过程中河道水面宽度变化、水深分布、洪峰位置等信息一目了然。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述利用河道实测水位进行洪水二、三维动态展示的方法，通过地理信息平台ArcGis所提供的数据处理工具，按照下述步骤进行：

步骤1、监测断面布置：

所述监测断面布置原则为：在成本允许的情况下，尽可能多的布置水位监测断面，包括在河道纵坡、水位突变的位置布置监测断面，以使其他位置水位内插精度更高，各所述监测断面同一时刻水位结果只能有一个值；同时，为进行实时洪水动态展示，采用电子水尺等监测设备自动采集河道断面水位数据；

步骤2、河道DEM生产：

通过采用专业测量设备或根据河道断面内插两种方式生产河道DEM，范围大于河道最大可能的水面宽；

步骤3、网格面要素制作：

在所述ArcGis中通过采用空间数据处理流程，基于步骤2所述的河道DEM，制作网格矢量面要素；

步骤4、网格地形插值：

在所述ArcGis中，采用ArcGis中的“插值Shape”工具，以步骤2生产的河道DEM为基础，对步骤3制作的所述网格矢量面要素进行插值，使网格矢量面要素具有高程属性；

步骤5、各时刻网格水深插值：

基于各时刻各所述监测断面实测水位，对网格水位进行插值，进而通过水位减地形高程得到水深；

步骤6、时态数据制作：

在所述ArcGis中，通过空间数据处理流程将各时刻包含水深信息的网格shp图层合并成一个包含时态数据的结果shp图层，并添加对应的时间字段属性；

步骤7、洪水动态展示：

在所述ArcGis中通过对最终的所述结果shp图层进行设置，实现洪水的二、三维动态展示，方法为：在图层属性符号系统里，对水深属性值不同的所述网格矢量面要素设置不同的颜色和透明度，实现分色渲染，并叠加到矢量地形图、航拍影像图和DEM上后，通过在ArcGis桌面端按一定帧率播放该时态数据，实现洪水在桌面端的高逼真二、三维动态展示，或发布成Gis服务，成为相关水利信息化系统后台服务的一部分，实现在Web端的高逼真洪水二三维动态展示。