20374.web環(huán)境下的水動力過程一體化模擬方法研究

1、NANJINGNoRMALUNIVERSITYADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScience凰ResearchonIntegratedSimulationMethod0fHydrodynamiCProceSSinWeb1n●oEnVlronmentCandidate：HongMinSuperVisor：Pro

2、fSongZhiyaoAssProfYongningWenCoege：CoegeofGeographicScienceDiscipline：GeographySpecialty：CartographyandGISDateFinished：May13th，2012DateApproVed：May19th，2012摘要摘要水動力過程研究是地球科學研究中的重點領(lǐng)域，建模與數(shù)值模擬方法是水動力研究的重要手段。通常，一個完整的水動力數(shù)值模擬實驗包

3、括數(shù)據(jù)預處理、模型嵌套計算和數(shù)據(jù)可視化三部分，三者邏輯上統(tǒng)一但在實際操作中卻是獨立執(zhí)行的，并且各自使用單獨的程序軟件進行，使得模擬實驗步驟繁瑣、成本增加，而且效率低下。由于模型本身的開發(fā)原理和背景不同，模型程序在離散網(wǎng)格和程序執(zhí)行等方面存在差異，導致模型在嵌套計算時往往需要手動修改模型代碼和數(shù)據(jù)文件，自動化程度低。因而，目前的水動力過程模擬方法在的時間、金錢和人力成本等方面成本過高，不利于學科的發(fā)展，也有礙于水動力數(shù)值模擬實驗的推廣，不

4、適于跨專業(yè)的研究。本文主要針對水動力過程模擬研究中普遍存在的模擬流程分散獨立、模型嵌套計算自動化程度低等問題，以典型的二維大尺度模型CSTM和三維小尺度模型POM為例，對Wreb環(huán)境中的水動力過程一體化模擬方法進行了系統(tǒng)性地研究和實踐，主要完成了以下幾方面工作：(1)多尺度水動力模型自動嵌套計算方法：分析了水動力過程與水動力模型的基本原理，總結(jié)了水動力模型的分類，并介紹了常用的水動力模型。重點解析了POM和CSTM的計算原理，并以POM

5、和CSTM為例，研究了多尺度模型的自動嵌套方法，提出了以網(wǎng)格嵌套和程序嵌套為核心的多尺度水動力模型嵌套方法。(2)水動力過程一體化模擬方法：借助W曲技術(shù)在易用性和標準化上的優(yōu)勢，以及GIS強大的空間數(shù)據(jù)管理和可視化功能，分析了水動力過程模擬與W曲GIS集成的四大方面：空間參考集成、網(wǎng)格集成、數(shù)據(jù)集成以及程序集成，從而整合了水動力過程模擬的三大部分，進而提出了W曲環(huán)境中水動力過程模擬的一體化方法。(3)水動力過程一體化模擬方案：基于Arc