试析可视化基于Map3D洪水演进数值模拟及可视化系统研制站

论文导读：模型，采取有限差分法进行离散，ADI交替方向隐式策略求解得到场内变量；根据Map3D软件环境与相关GIS功能，讨论了探讨区域仿真地形模型的建立策略及洪水演进计算结果的可视化表达方式；以AutoCADMap3D2011软件为基础平台，选择面向对象的ActiveX/VBA接口编程技术进行二次开发，建立了洪水演进可视化系统，实现了洪水演进计算模拟与可
摘要：洪水是我国最严重的自然灾害，社会各界都在努力通过工程与非工程措施降低和避开洪水灾害所造成的损失。洪水演进数值模拟作为掌握洪水运动规律的重要非工程措施，得到了广泛的运用，但随着可视化技术的进展，单纯的数值处理已经不能满足对于大量数据直观浅析的需求，将洪水演进数值模拟与可视化技术相结合才能适应进展的走势。目前的洪水演进可视化探讨中，多以ArcGIS或专业图形接口软件进行开发建立可视化系统，而以Map3D为基础开发平台的较为罕见，Map3D基于AutoCAD进行构建，在具有专业图形处理能力的基础上加入了对GIS数据的强大支持，可以直接访问和浅析GIS中广泛运用的领先数据格式。本论文利用Map3D软件进行洪水演进可视化探讨。以二维浅水方程为基础建立了适用于干河床的平面二维洪水演进计算模型，采取有限差分法进行离散，ADI交替方向隐式策略求解得到场内变量；根据Map3D软件环境与相关GIS功能，讨论了探讨区域仿真地形模型的建立策略及洪水演进计算结果的可视化表达方式；以AutoCAD Map3D2011软件为基础平台，选择面向对象的ActiveX/VBA接口编程技术进行二次开发，建立了洪水演进可视化系统，实现了洪水演进计算模拟与可视化的无缝结合，并将系统运用于实际工程中，取得了良好的可视化效果。关键词：洪水演进论文数值模拟论文Map3D论文可视化论文ActiveX/VBA论文
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ABSTRACT6-7
致谢7-12
第一章 绪论12-19

1.1 洪水演进数值模拟对于可视化的需求12-13

1.2 洪水演进数值模拟及可视化探讨概况13-14

1.3 Map 3D 软件14-18

1.3.1 软件的功能与特点14-15

1.3.2 Map 3D 的二次开发15-17

1.3.3 Map 3D 运用于洪水演进可视化探讨的优势17-18

1.4 论文的主要工作18-19

第二章 平面二维洪水演进计算模型19-31

2.1 洪水数值模拟一般历程及策略19-21

2.

1.1 洪水演进数值模拟一般历程19-20

2.

1.2 洪水演进数值模拟计算策略20-21

2.2 平面二维洪水演进数学模型的建立21-28

2.1 制约方程21

2.2 计算区域划分及计算网格生成21-23

2.3 制约方程的离散23-25

2.4 模型的生成25-28

2.3 运用实例28-31

2.3.1 水源池水库概况28

2.3.2 水源池水库泄洪洪水演进计算结果概述28-31

第三章 基于 Map 3D 的可视化系统总体设计31-46

3.1 系统总体设计31-33

3.

1.1 设计原则31

3.

1.2 设计目标31-32

3.

1.3 系统总体框架设计32-33

3.2 Map 3D 软件环境与相关 GIS 功能33-40
3.

2.1 Map 3D 中的坐标系统33-34

3.

2.2 Map 3D 中的光栅曲面浅析34-37

3.

2.3 Map 3D 中的要素数据浅析37-39

3.

2.4 CAD 数据与 GIS 数据的转换39-40

3.3 可视化关键策略与系统集成40-46

3.1 仿真地形模型的建立40-42

3.2 CAD 图元与 GIS 数据结合可视化42-44

3.3 系统在 Map 3D 中的集成44-46

第四章 系统开发与功能实现46-62

4.1 ActiveX /VBA 技术在 Map 3D 二次开发中的运用46-52

4.

1.1 系统功能结构设计46-47

4.

1.2 用户交互设计47-50

4.

1.3 计算模拟与可视化的模块化编程50-52

4.2 系统功能的实现52-62
4.

2.1 洪水计算模拟功能53-55

4.

2.2 洪水演进模拟功能55-60

4.

2.3 淹没区查询功能60

4.

2.4 淹没缓冲区浅析功能60-62

第五章 结论与展望62-64

5.1 结论62

5.2 展望62-64

参考文献64-67