融雪洪水预警论文-闫彦,刘志辉,叶朝霞

融雪洪水预警论文-闫彦,刘志辉,叶朝霞

导读:本文包含了融雪洪水预警论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:北疆,融雪洪水,预警指数模型

融雪洪水预警论文文献综述

闫彦,刘志辉,叶朝霞[1](2009)在《新疆北疆地区融雪洪水灾害预警模型的建立与验证》一文中研究指出结合新疆北疆地区春季融雪洪水的特点以及当地的经济、社会现状,将影响新疆春季融雪洪水灾害大小的主要因素划分为自然、经济、人口、防洪设施贡献四大类因子,对这四大类因子进一步细化,经过量化处理成为相应的指数,综合各类指数,构建出度量融雪洪水灾害大小的预警指数模型。采用呼图壁县军塘湖流域历史洪水灾害资料对该预警指数模型进行验证,得到较好的效果。通过对导致预警产生偏差的影响因素进行分析表明,由于经济因子指数的估计受主观影响较强,该模型无法验证北疆地区所有情况。随着监测的不断深入,并与积雪遥感监测相结合可以进一步提高模型的预测精度。总之,该预警模型的建立有助于新疆春季积雪的监测和评估,可以有效减少春季洪水损失,保护当地人民生命财产安全,为融雪洪水的预警提供决策依据,具有显着的社会效益和经济效益。(本文来源于《干旱区地理》期刊2009年04期)

刘志辉[2](2009)在《基于“3S”技术的新疆融雪洪水预测预警及决策支持研究》一文中研究指出我国(尤其是新疆)是一个积雪广布、雪灾和春洪多发的国家(地区)。在全球气候变化的大背景下,新疆洪水灾害尤其是冰、雪融水洪水频次存在增大的趋势,而且洪灾损失巨大。可以讲,任何灾害的预防都应该建立在预警基础上。只有弄清融雪机制、水量及过程,准确的监测、预测和预警,制定科学有效的防范措施,才能避免灾害或将灾害损失降低到最低限度。而且,遥感(RS)、地理信息系统(GIS)以及全球定位系统(GPS)即“3S”技术和计算机技术以及大气数值预报模式,为积雪信息的大面积动态监测、分布式融雪径流模型和融雪洪水预警预报决策支持系统的建立提供了有力的基础和保障。因此,对积雪和融雪信息实时提取、模型分析和计算,及时、准确地向政府部门提供融雪洪水预警预报,对于防灾减灾具有重要意义,同时也可以产生巨大的社会、经济和生态效益。本研究结合新疆春季融雪及洪水过程的特点,基于“3S”技术以及较高分辨率DEM的流域下垫面和积雪信息提取研究,利用大气模式WRF V2.2,采用国家气象局T213L13预报场数据,对典型研究区(天山北坡军塘湖流域)2008年融雪期进行24h短期气象场预报,以及借助于GPS进行同步野外现场的气象、水文和积雪观测获得了第一手数据,为融雪径流模型的分布式输入奠定了基础。利用WRF预报出的气象场和积雪、融雪数据驱动分布式新疆融雪径流模型,对融雪洪水过程进行短期预报。并利用新疆融雪洪水预警模式计算评价洪水的灾害级别和预警级别。通过新疆融雪洪水预警决策支持系统(DSS)为决策者提供融雪洪水预警,辅助决策者生成决策方案,为正确的防洪减灾决策提供有利的技术和信息支持。本研究基于“3S”技术着重对新疆融雪洪水预测预警以及决策支持进行研究,提出了相应的思路和方法,研究的内容和结论如下:(1)基于GIS和计算机技术,在融雪洪水预警DSS中开发研制了GIS数据的空间分析模块包括流域信息提取子模块,使得分布式流域信息提取,如DEM、坡度、坡向、流向、水系等数字地图,不必依赖于其它GIS软件即可完成,而且,时间和空间分辨率可根据需要灵活调整,在新疆典型研究区的应用中精度和效果比较理想。(2)基于易于获取的高时间分辨率的MODIS遥感影像和GIS技术对研究区积雪和融雪信息进行了定量提取,并借助于GPS进行了同步野外现场观测,予以分析和检验。结果表明,经“雪盖系数(SF)”提取的雪盖信息较经“归一化雪盖指数(NDSI)”提取的雪盖信息精度要高,SF提取雪盖面积的平均精度为相对误差8%以内。在积雪雪深进行分级的基础上建立了雪深与MODIS的CH1和CH3的双线性回归方程,即新疆稳定积雪期积雪深度的反演模型,经检验,平均绝对误差为1.47cm,相对误差的平均值为10.96%。但在融雪期中该模型不适宜使用。(3)应用覃志豪等人的劈窗算法,由MODIS数据的解译和计算得到了典型研究区融雪期内的地表温度(LST)结果,经过检验,误差在0.5~3.0℃之间,经过局部修正基本可以满足模型输入的需求。(4)利用大气模式WRF V2.2,采用国家气象局T213L31预报场作为初始场及侧边界条件,选择适合的物理方案,实现了研究区2008年融雪期的24h数值天气预报。预报的空间分辨率为1km,时间步长为1h。预报的结果与实测基本相符,满足精度要求。(5)在“3S”技术支持下,自主设计和建立了基于能量平衡和水量平衡的分布式融雪径流模型。设计思路上以RS(ETM、MODIS)和现场观测数据为主要数据来源,考虑模型参数的时空分布差异,对其进行空间分布式处理。模型应用时,在新疆典型研究区WRF预报出的气象场数据(气温、相对湿度、风速、辐射)和现场积雪、融雪观测数据的基础上,驱动分布式融雪径流模型,做出融雪洪水过程的短期预报。应用和验证结果表明,预报的径流过程与实际观测值基本吻合,可为今后水文预报及无资料或少资料区水资源管理以及气候变化研究提供重要参考。(6)结合新疆当地实际建立了适用于新疆融雪洪水的预警模式和预警标准。在融雪洪水预警指标研究中,既考虑融雪洪水发生的大小量级和时空分布,还结合洪水可能发生的地区的经济社会状况,选择能够反映融雪洪水灾害的主要因子,即致灾因子、承灾因子和防洪设施贡献因子。并使用经过量化处理后的预警指数来综合反映区域融雪洪水的风险大小,以此作为划分春季融雪洪水预警等级的依据。可根据预测的洪峰和洪量,按照灾害的严重性和紧急程度,提前进行融雪洪灾预警。(7)针对新疆融雪洪水的特点和预警决策需求,提出了融雪洪水预警DSS的结构,并且在B/S和J2EE的结构下提出了该DSS的总体框架和软件实现方法,包括DSS的总体框架设计、基于B/S和J2EE结构的DSS的软件开发环境以及程序设计方法的选择等。应用实例表明,该DSS为模型参数的自动获取、模型之间的数据交换、模型结果的可视化表达等提供了有效的工具。实现了J2EE技术在融雪洪水预警DSS中的应用,设计效果良好。本文最后,作者对本文的研究进行了总结,并提出进一步研究的一些关键问题及其研究的发展方向。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2009-03-01)

刘永强,刘志辉[3](2008)在《B/S结构融雪洪水预警模型库系统关键问题研究与实现》一文中研究指出通过对模型库系统的研究,建立并实现了B/S结构的基于W eb的新疆融雪洪水预警模型库系统。该系统将成熟的关系型数据库系统技术与模型库理论集成在一起,结合参数元理论,并充分利用面向对象技术,从根本上解决了模型的表示、模型的管理、模型的组合运行、模型数据的共享和交换及模型的复用等关键性问题。(本文来源于《计算机应用研究》期刊2008年03期)

刘永强,刘志辉[4](2008)在《基于Web的融雪洪水预警模型库系统研究与实现》一文中研究指出在总结前人研究的基础上,建立并实现了基于Web的融雪洪水预警模型库系统。该模型库系统将成熟的关系型数据库系统技术与模型库理论集成在一起,提供对模型及其数据的各种操作。并且充分利用面向对象技术,从根本上解决了模型的表示、管理、组合运行、复用以及模型与参数的相互独立等关键性问题,与传统模型库系统最大的不同是实现了完全基于Web方式的管理和运行。(本文来源于《干旱区研究》期刊2008年01期)

刘永强[5](2007)在《新疆融雪洪水预警DSS关键技术及实现方式研究》一文中研究指出新疆天山以北是一个积雪广布、雪灾和春洪多发的地区。在春季积雪强烈消融期间,极易引发融雪性洪水,给当地的农牧业生产和人民的生活都带来了严重的影响和经济损失。新疆融雪洪水预警DSS(Decision Support Systems)是防洪减灾工作中的一项重要的非工程措施,它的研究建设将有效提高对融雪洪水预警决策的科学性,更充分地发挥水利工程的防洪减灾效益。文章着重对融雪洪水预警DSS中的关键技术进行了研究,提出了相应的理论和给出了实现方法,建立了新疆融雪洪水预警DSS。主要内容与结论包括:(1)设计出基于B/S(Browser/Server)和J2EE结构的融雪洪水预警DSS总体框架,给出了融雪洪水预警DSS开发环境和开发程序方法,实现了J2EE技术在融雪洪水预警DSS中的应用。保证了系统的可伸缩性、可扩展性、可靠性、易开发和易维护性。(2)分析融雪洪水预警DSS中知识的特点与分类,提出一个适合融雪洪水知识的表示法—面向对象表示方法。满足了融雪洪水预警DSS中的两类知识—实例知识和规则知识的表示。设计出融雪洪水预警DSS知识库系统的总体结构,建立了知识库及其管理系统,达到了知识的共享和复用,显着提高了预警决策的科学水平。(3)将参数元理论运用到模型和模型参数的研究中,将成熟的关系型数据库系统技术与模型库理论集成在一起,提出了基于参数元的关系型融雪洪水预警DSS的模型库管理系统。(4)研究设计了一套开放、统一的模型库标准参数数据接口。利用面向对象技术和Java程序设计语言以类(class)的形式对融雪洪水预警模型和其它常用模型进行开发,实现了模型的复用性、独立性、统一性和扩充性。解决了模型与模型参数的相互独立,模型库与数据库的相互独立,模型参数的共享等难题,使模型库管理系统能够对模型的选择、组合与分步骤的运行进行任意控制。(5)通过对参数文本文件和模型参数表(也是模型模拟计算的结果表)中记录相互转换的管理,并提供模型参数的上传和下载,达到了用户实时“掌控”参数数据的目的;借助于参数词典的帮助,达到了用户“理解”模型参数的目的。(6)采用模型工厂方法,将模型对象的创建和使用分离,以达到在分布式环境中对模型的远程调用。(7)研究了DEM(Digital Elevation Model)数据格式和GeoTIFF(Geographic Tagged Image File Format)文件数据格式,解决了系统在脱离GIS软件的支持下独立地对流域水文特征信息进行空间分析的实现方法。(8)研究了基于DEM的分布式新疆融雪洪水径流模型。实现了融雪洪水在时空上动态变化过程的模拟计算,尤其是可动态模拟计算流域的融雪产汇流量,为融雪洪水预警提供决策信息。(9)针对典型研究区域,从实践层面给出了新疆融雪洪水预警DSS的结构和功能以及应用实例,为新疆的融雪洪水预警决策提供了科学依据,也对论文中的关键技术应用的结果进行了验证。(10)与传统的DSS不同,新疆融雪洪水预警DSS实现了在B/S结构下基于Web方式的管理和运行。总之,融雪洪水预警DSS的研究和应用在我国目前仍是空白。DSS中的模型库和知识库管理系统的研究在我国为起步阶段,该系统的成功研制和运行填补了这方面的空白。(本文来源于《新疆大学》期刊2007-05-30)

刘永强,刘志辉[6](2007)在《新疆融雪洪水预警决策支持系统研究》一文中研究指出提出以数据仓库、方法库、模型库、知识库一体化模式实现基于“3S”的新疆融雪洪水预警决策支持系统的研究思路。信息系统是整个系统的事务管理层,决策支持系统则是系统应用处理层,两者互为依托。信息系统是决策支持系统的信息源,决策支持系统所产生的结果进入信息系统并对其进行管理,当决策支持系统的模型、方法、知识运作成熟,数据结构化后,又将进入信息系统中,成为信息系统的组成部分。(本文来源于《干旱区资源与环境》期刊2007年02期)

融雪洪水预警论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

我国(尤其是新疆)是一个积雪广布、雪灾和春洪多发的国家(地区)。在全球气候变化的大背景下,新疆洪水灾害尤其是冰、雪融水洪水频次存在增大的趋势,而且洪灾损失巨大。可以讲,任何灾害的预防都应该建立在预警基础上。只有弄清融雪机制、水量及过程,准确的监测、预测和预警,制定科学有效的防范措施,才能避免灾害或将灾害损失降低到最低限度。而且,遥感(RS)、地理信息系统(GIS)以及全球定位系统(GPS)即“3S”技术和计算机技术以及大气数值预报模式,为积雪信息的大面积动态监测、分布式融雪径流模型和融雪洪水预警预报决策支持系统的建立提供了有力的基础和保障。因此,对积雪和融雪信息实时提取、模型分析和计算,及时、准确地向政府部门提供融雪洪水预警预报,对于防灾减灾具有重要意义,同时也可以产生巨大的社会、经济和生态效益。本研究结合新疆春季融雪及洪水过程的特点,基于“3S”技术以及较高分辨率DEM的流域下垫面和积雪信息提取研究,利用大气模式WRF V2.2,采用国家气象局T213L13预报场数据,对典型研究区(天山北坡军塘湖流域)2008年融雪期进行24h短期气象场预报,以及借助于GPS进行同步野外现场的气象、水文和积雪观测获得了第一手数据,为融雪径流模型的分布式输入奠定了基础。利用WRF预报出的气象场和积雪、融雪数据驱动分布式新疆融雪径流模型,对融雪洪水过程进行短期预报。并利用新疆融雪洪水预警模式计算评价洪水的灾害级别和预警级别。通过新疆融雪洪水预警决策支持系统(DSS)为决策者提供融雪洪水预警,辅助决策者生成决策方案,为正确的防洪减灾决策提供有利的技术和信息支持。本研究基于“3S”技术着重对新疆融雪洪水预测预警以及决策支持进行研究,提出了相应的思路和方法,研究的内容和结论如下:(1)基于GIS和计算机技术,在融雪洪水预警DSS中开发研制了GIS数据的空间分析模块包括流域信息提取子模块,使得分布式流域信息提取,如DEM、坡度、坡向、流向、水系等数字地图,不必依赖于其它GIS软件即可完成,而且,时间和空间分辨率可根据需要灵活调整,在新疆典型研究区的应用中精度和效果比较理想。(2)基于易于获取的高时间分辨率的MODIS遥感影像和GIS技术对研究区积雪和融雪信息进行了定量提取,并借助于GPS进行了同步野外现场观测,予以分析和检验。结果表明,经“雪盖系数(SF)”提取的雪盖信息较经“归一化雪盖指数(NDSI)”提取的雪盖信息精度要高,SF提取雪盖面积的平均精度为相对误差8%以内。在积雪雪深进行分级的基础上建立了雪深与MODIS的CH1和CH3的双线性回归方程,即新疆稳定积雪期积雪深度的反演模型,经检验,平均绝对误差为1.47cm,相对误差的平均值为10.96%。但在融雪期中该模型不适宜使用。(3)应用覃志豪等人的劈窗算法,由MODIS数据的解译和计算得到了典型研究区融雪期内的地表温度(LST)结果,经过检验,误差在0.5~3.0℃之间,经过局部修正基本可以满足模型输入的需求。(4)利用大气模式WRF V2.2,采用国家气象局T213L31预报场作为初始场及侧边界条件,选择适合的物理方案,实现了研究区2008年融雪期的24h数值天气预报。预报的空间分辨率为1km,时间步长为1h。预报的结果与实测基本相符,满足精度要求。(5)在“3S”技术支持下,自主设计和建立了基于能量平衡和水量平衡的分布式融雪径流模型。设计思路上以RS(ETM、MODIS)和现场观测数据为主要数据来源,考虑模型参数的时空分布差异,对其进行空间分布式处理。模型应用时,在新疆典型研究区WRF预报出的气象场数据(气温、相对湿度、风速、辐射)和现场积雪、融雪观测数据的基础上,驱动分布式融雪径流模型,做出融雪洪水过程的短期预报。应用和验证结果表明,预报的径流过程与实际观测值基本吻合,可为今后水文预报及无资料或少资料区水资源管理以及气候变化研究提供重要参考。(6)结合新疆当地实际建立了适用于新疆融雪洪水的预警模式和预警标准。在融雪洪水预警指标研究中,既考虑融雪洪水发生的大小量级和时空分布,还结合洪水可能发生的地区的经济社会状况,选择能够反映融雪洪水灾害的主要因子,即致灾因子、承灾因子和防洪设施贡献因子。并使用经过量化处理后的预警指数来综合反映区域融雪洪水的风险大小,以此作为划分春季融雪洪水预警等级的依据。可根据预测的洪峰和洪量,按照灾害的严重性和紧急程度,提前进行融雪洪灾预警。(7)针对新疆融雪洪水的特点和预警决策需求,提出了融雪洪水预警DSS的结构,并且在B/S和J2EE的结构下提出了该DSS的总体框架和软件实现方法,包括DSS的总体框架设计、基于B/S和J2EE结构的DSS的软件开发环境以及程序设计方法的选择等。应用实例表明,该DSS为模型参数的自动获取、模型之间的数据交换、模型结果的可视化表达等提供了有效的工具。实现了J2EE技术在融雪洪水预警DSS中的应用,设计效果良好。本文最后,作者对本文的研究进行了总结,并提出进一步研究的一些关键问题及其研究的发展方向。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

融雪洪水预警论文参考文献

[1].闫彦,刘志辉,叶朝霞.新疆北疆地区融雪洪水灾害预警模型的建立与验证[J].干旱区地理.2009

[2].刘志辉.基于“3S”技术的新疆融雪洪水预测预警及决策支持研究[D].中国矿业大学.2009

[3].刘永强,刘志辉.B/S结构融雪洪水预警模型库系统关键问题研究与实现[J].计算机应用研究.2008

[4].刘永强,刘志辉.基于Web的融雪洪水预警模型库系统研究与实现[J].干旱区研究.2008

[5].刘永强.新疆融雪洪水预警DSS关键技术及实现方式研究[D].新疆大学.2007

[6].刘永强,刘志辉.新疆融雪洪水预警决策支持系统研究[J].干旱区资源与环境.2007

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