[发明专利]一种基于组件式GIS的WaSSI-C模型可视化系统

说明书

本发明提供了一种基于组件式GIS的WaSSI‑C模型可视化系统，包括以下步骤：S1、选择WaSSI‑C模型模拟数据类型，输入模拟系统；S2、通过蒸散模块、水循环模块、碳循环模块进行模拟运算；S3、根据不同的输入数据类型，实现不同数据类型的可视化输出。本发明通过本发明通过结合混合编程技术和组件式GIS技术的方法，一方面实现生态水文模型数值复杂的运算处理功能，极大提高了模型的运算效率；另一方面实现模型数据的可视化、图像渲染、属性查询等功能，使得空间可视化模拟能够更加直观显示、快速有效查询信息，实现了模型在空间数据下的模拟。

技术领域

本发明属于水文模型可视化系统技术领域，具体涉及一种基于组件式 GIS的WaSSI-C模型可视化系统。

背景技术

随着全球气候变化的日益加剧，水碳矛盾日趋尖锐。生态水文模型是研究水碳循环过程及其相互影响的一种有效途径。目前，采用多模型集成法构建水碳耦合模型已成为主流趋势，有计算效率高、模拟动态化和综合性强等特点。但由于大部分模型运算过程复杂，涉及大量专业知识原理和数学计算方程，不利于生态学、水文学等领域的研究人员掌握。这在一定程度上影响了水文模型应用的广泛性和便捷性。目前，已有学者针对 WaSSI-C模型的可视化系统展开研发，能够在线展示美国、墨西哥和卢旺达三个地区中的水、碳动态循环过程模拟效果，但是，该系统仅仅是一个模型应用案例展示系统，不能输入其他区域数据实现模型的真实动态运行，限制了模型的应用和改进。

因此，亟需一种具备可视化好、人机交互性高、经济实用、操作便捷、稳定性强的系统，可以为WaSSI-C模型的应用、推广和改进提供有效支撑，也为生态学模型可视化研究提供参考。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，本发明提供一种基于组件式GIS的WaSSI-C模型可视化系统，综合应用计算机、 GIS和遥感等信息技术实现生态水文模型的可视化应用，有效克服了部分生态学模型机理不易掌握、计算过程复杂、人机交互困难等问题，提升了模型易用性和可推广性。

本发明采用的技术方案是：一种基于组件式GIS的WaSSI-C模型可视化系统，包括以下步骤：

S1、选择WaSSI-C模型模拟数据类型，输入模拟系统；

S2、通过蒸散模块、水循环模块、碳循环模块进行模拟运算；

S3、根据不同的输入数据类型，实现不同数据类型的可视化输出。

优选的，所述模拟系统基于.Net开发环境，采用C#编程语言结合Arc GIS Engine组件进行开发。

优选的，S1中所述模拟数据类型包括文本数据和空间数据，其中所述文本数据为Excel表格数据，所述空间数据为Shapefile矢量图层数据。

优选的，S1中所述模拟系统包括：应用层；业务逻辑层，以及数据层；

其中，所述应用层用于用户与模拟系统交互，用户通过应用层中的客户端交互界面完成数据加载、查询、计算、模拟和结果输出功能；

所述业务逻辑层用于获取应用层业务处理请求和输入数据，同时从数据层读取相关数据，然后利用算法进行模拟运算，最终将结果整合后发给数据层对数据库进行更新；

所述数据层用于实现数据采集、存储、访问以及优化功能。

优选的，所述蒸散模块包括潜在蒸散量计算和实际蒸散量计算；

所述水循环模块包括融雪量计算、平均蒸散量计算、蒸散量计算和径流量计算；

所述碳循环模块包括生态系统总生产力计算。

优选的，S2中的所述模拟运算具体为采用混合编程技术结合组件式 GIS技术完成数据的运算过程及其可视化展示；