梯级水电站水文泥沙信息管理分析系统设计与实现
作者：王俊 编著
出版时间：2014年
内容简介
《梯级水电站水文泥沙信息管理分析系统设计与实现》在如何管理好水文泥沙观测资料和研究分析成果，充分发挥它们在大型梯级水电站运行调度过程中的作用，特别是在工程调度、泥沙预报预测、河床演变分析与预测等方面的作用及根据各类资料进行GIS专业分析和科学评估，为解决梯级水电站泥沙问题提供决策辅助支持作用等方面进行了有益的探索。系统采用B／S架构与C／S架构混合模式进行开发，利用当代先进的网络计算机技术、空间信息分析技术、数理统计与模拟预测技术、人工智能技术、虚拟现实技术等，借助数字化和信息化的手段，以空间数据和属性数据为基础，通过对空间数据和各类水文泥沙数据的采集、存储、管理和更新，建立数据采集、管理、分析和表达为一体的水文泥沙信息管理分析系统。《梯级水电站水文泥沙信息管理分析系统设计与实现》由长期从事水利信息化的科研工作者从地理信息系统理论的发展和实际需要出发，以专业GlS系统的设计和应用为主线，结合地理信息系统技术的最新研究成果和作者多年的河道信息系统设计开发实践，详细阐述了梯级水电站水文泥沙信息管理分析系统的需求分析、总体设计、数据库设计、关键技术与算法、功能设计与实现及系统应用等内容。全书内容翔实、分析合理、逻辑性强，具有较好的实用性和较高的参考使用价值。《梯级水电站水文泥沙信息管理分析系统设计与实现》可以供从事水文泥沙、河床演变、水资源管理、数学模型开发和水利信息化研究，以及地理信息系统软件开发等方面的研究者、工作者和高等院校相关专业的师生阅读参考。
目录
第l章 概述
1.1 地理信息系统概况
1.2 地理信息系统在水利中的应用
1.2.1 防洪减灾中的应用
1.2.2 水资源管理中的应用
1.2.3 水资源与水土保持中的应用
1.3 水利行业应用发展趋势
1.4 金沙江流域概况
1.5 金沙江下游水文泥沙概况
1.6 金沙江下游梯级水电站概况
1.7 系统研发目标
第2章 需求分析
2.1 数据分析
2.1.1 基本信息数据
2.1.2 监测信息数据
2.1.3 空间地理信息数据
2.1.4 档案信息数据
2.1.5 系统信息数据
2.2 用户分析
2.2.1 内部用户
2.2.2 外部用户
2.2.3 用户角色分析
2.2.4 用户具备的基本条件
2.3 软件、硬件环境需求
2.3.1 软件平台需求
2.3.2 硬件平台需求
2.4 系统功能需求
2.4.1 水道地形自动成图与图形编辑
2.4.2 水文泥沙数据库管理
2.4.3 信息查询与输出
2.4.4 水文泥沙分析与预测
2.4.5 三维可视化
2.5 系统非功能性需求
2.5.1 用户界面需求
2.5.2 产品质量需求
2.5.3 性能需求
2.5.4 其他需求
第3章 总体设计
3.1 总体设计过程与原则
3.1.1 总体设计过程
3.1.2 系统设计理念
3.1.3 系统设计原则
3.1.4 系统设计依据
3.2 总体设计路线
3.3 系统体系构架
3.4 软件硬件平台设计
3.4.1 软件平台设计
3.4.2 硬件平台设计
3.5 子系统划分与模块的功能组成
3.5.1 水道地形自动成图与图形编辑子系统
3.5.2 水文泥沙数据库管理子系统
3.5.3 信息查询与输出子系统
3.5.4 水文泥沙分析与预测子系统
3.5.5 三维可视化子系统
3.6 系统输入／输出
3.6.1 系统输入
3.6.2 系统输出
3.7 系统接口设计
3.7.1 系统外部接口
3.7.2 系统内部接口
3.8 系统数据处理流程
第4章 数据库设计
4.1 基本方法与步骤
4.2 数据库设计思路
4.3 空间数据库设计
4.3.1 Geodatabase与ArcSDE
4.3.2 矢量数据库
4.3.3 DEM数据库
4.3.4 栅格影像数据库
4.4 业务属性数据库设计
4.4.1 基础水文数据库
4.4.2 扩充水文数据库
4.4.3 河床组成勘探调查数据库
4.4.4 系统扩展数据库
4.5 用户数据库设计
4.6 元数据库设计
第5章 关键技术与算法
5.1 3D GIS
5.1.1 平台发展现状
5.1.2 3DGIS平台Gaea Explorer
5.2 ArcHydro数据库模型
5.2.1 水文数据模型
5.2.2 ArcHydro水文模型
5.3 元胞自动机槽蓄量计算模型
5.3.1 河道槽蓄量计算
5.3.2 地理元胞自动机
5.3.3 元胞自动机槽蓄量计算模型
5.4 河流建模与渲染关键技术
5.4.1 河流建模
5.4.2 河流渲染
5.5 基于DEM数字河网提取
5.5.1 数字高程模型
5.5.2 DEM数字河网提取基本原理
5.5.3 基于CI方法的河网提取流程
5.6 大区域不规则河道的水流仿真
5.6.1 LOD方案
5.6.2 水面建模
5.6.3 水体颜色
5.6.4 水面反射
5.6.5 波浪、风向和流向
5.6.6 动态水面高光
5.7 水文泥沙分析与预测关键算法
5.7.1 断面要素计算
5.7.2 水量计算
5.7.3 输沙量计算
5.7.4 河道槽蓄量计算
5.7.5 冲淤量计算
5.7.6 冲淤厚度计算
5.7.7 实时预测预报模型
5.8 三维可视化关键技术和算法
5.8.1 地形场景数据的动态管理
5.8.2 LOD技术
5.8.3 开挖分析
5.8.4 基本地形因子计算
5.8.5 水淹分析
5.8.6 三维建模
5.9 DEM边界的使用
第6章 功能设计与实现
6.1 水文泥沙数据库管理子系统
6.1.1 概述
6.1.2 子系统功能
6.2 水道地形自动成图与图形编辑子系统
6.2.1 概述
6.2.2 子系统功能
6.3 信息查询与输出子系统
6.3.1 概述
6.3.2 子系统功能
6.4 水文泥沙分析与预测子系统
6.4.1 概述
6.4.2 水文泥沙计算
6.4.3 水文泥沙分析
6.4.4 河道演变分析
6.4.5 泥沙预测数学模型
6.5 三维可视化子系统
6.5.1 概述
6.5.2 子系统功能
第7章 数据整理与入库
7.1 数据现状
7.2 数据整理人库流程
7.2.1 空间数据整理入库流程
7.2.2 业务属性数据整理入库流程
7.3 业务属性数据整理
7.4 空间数据处理
7.4.1 航拍影像处理
7.4.2 影像、地形分块组织
7.4.3 矢量数据处理
7.4.4 DEM数据生成
7.5 数据入库
第8章 系统测试
8.1 测试概要
8.1.1 测试用例设计
8.1.2 测试基本信息
8.1.3 测试方法
8.2 系统测试内容
8.3 功能性缺陷的统计与分析
8.3.1 缺陷引入的原因
8.3.2 缺陷汇总与分布
8.3.3 缺陷分析
8.3.4 缺陷完善
第9章 系统在工程管理中的应用
9.1 在水文泥沙监测过程中的应用
9.2 在金沙江下游项目研究中的应用
9.2.1 在金沙江下段入库推移质研究中的应用
9.2.2 在金沙江下段出口推移质研究中的应用
9.2.3 在向家坝、溪洛渡围堰水库研究中的应用
9.2.4 在向家坝、溪洛渡异重流研究中的应用
9.2.5 在向家坝下游河道冲淤演变研究中的应用
9.3 在金沙江梯级水电站建设过程中的应用
9.4 在金沙江下游水库群联合调度研究中的应用
附录1 项目编码要求
附录2 业务属性数据表结构
附录3 用户数据表结构
附录4 元数据表结构
附录5 水文数据GIS分类编码标准（摘要）
附录6 数据提交要求
参考文献
