泥石流是一種在山區(qū)頻發(fā)的典型環(huán)境地質(zhì)問題，往往由暴雨、洪水、滑坡等自然災(zāi)害引發(fā)，具有寬級配、高濃度、速度快、持續(xù)時間短、沖擊力大、破壞性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，開展泥石流災(zāi)害的時空過程模擬及風(fēng)險(xiǎn)評估研究，可以及時得到泥石流災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)程度、受災(zāi)范圍以及生命損失等災(zāi)情信息，對泥石流災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)具有十分重要的意義。本書首先對國內(nèi)外時泥石流災(zāi)害數(shù)值模擬、風(fēng)險(xiǎn)評估、三維場景建模和災(zāi)害信息可視化表達(dá)等方面的相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了概述和分析，并明確了本書的研究特色與創(chuàng)新性。然后提出了基于精細(xì)化格網(wǎng)的泥石流災(zāi)害快速風(fēng)險(xiǎn)評估的方法、基于多格網(wǎng)尺度的泥石流災(zāi)害時空過程模擬模型、基于虛擬地理信息系統(tǒng)和時空過程模擬的專業(yè)知識提出了構(gòu)建泥石流災(zāi)害模擬虛擬地理環(huán)境的建模方法與可視化方法，并就災(zāi)害過程可視化、動態(tài)增強(qiáng)表達(dá)進(jìn)行了研究。最后，本書介紹了原型系統(tǒng)的研發(fā)過程及實(shí)際應(yīng)用案例，表明本研究具有重要的學(xué)術(shù)意義、實(shí)際意義。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估 3
1.2.2 泥石流災(zāi)害數(shù)值模擬 6
1.2.3 虛擬三維場景建�！�9
1.2.4 災(zāi)害信息可視化表達(dá) 13
1.3 本書研究特色與創(chuàng)新 15
1.4 本書組織結(jié)構(gòu) 16
參考文獻(xiàn) 17
第2章 基于精細(xì)化格網(wǎng)的泥石流災(zāi)害快速風(fēng)險(xiǎn)評估 25
2.1 泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估概述 25
2.1.1 泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的定義 25
2.1.2 泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估基本思路 25
2.1.3 泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估要素分析 26
2.2 評估要素精細(xì)格網(wǎng)化與空間展布 30
2.2.1 評估要素空間格網(wǎng)化方法 30
2.2.2 評估格網(wǎng)尺度適宜性分析 32
2.3 泥石流災(zāi)害快速風(fēng)險(xiǎn)評估方法 33
2.3.1 泥石流災(zāi)害整體性風(fēng)險(xiǎn)評估 33
2.3.2 泥石流災(zāi)害精細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)評估 39
參考文獻(xiàn) 43
第3章 基于多格網(wǎng)尺度的泥石流災(zāi)害模擬并行優(yōu)化 45
3.1 泥石流數(shù)值模擬模型 45
3.1.1 運(yùn)動方程 45
3.1.2 特征參數(shù)的確定 46
3.1.3 面向?qū)ο蟮乃惴ㄔO(shè)計(jì) 48
3.1.4 約束條件 50
3.2 參數(shù)可視化配置優(yōu)化 51
3.2.1 潰口參數(shù)計(jì)算 51
3.2.2 粗糙度系數(shù)計(jì)算 53
3.2.3 參數(shù)格網(wǎng)化處理 53
3.3 多格網(wǎng)尺度模擬并行優(yōu)化 54
3.3.1 模型并行優(yōu)化方法 54
3.3.2 模型并行計(jì)算流程 55
3.3.3 多格網(wǎng)尺度模擬準(zhǔn)確性分析 56
參考文獻(xiàn) 58
第4章 泥石流災(zāi)害虛擬地理場景建模 60
4.1 地理場景建模工具與方法 60
4.1.1 場景建模渲染工具 60
4.1.2 地理場景建模方法 66
4.2 泥石流災(zāi)害虛擬場景建�！�70
4.2.1 地形場景建�！�70
4.2.2 地物場景建�！�77
4.2.3 泥石流災(zāi)害過程建�！�87
4.3 空間語義約束下泥石流場景融合建模 88
4.3.1 泥石流場景融合建模流程 88
4.3.2 空間語義約束規(guī)則 89
4.3.3 空間語義約束融合建模方法 93
參考文獻(xiàn) 95
第5章 泥石流災(zāi)害過程可視化與增強(qiáng)表達(dá) 97
5.1 相關(guān)概念與技術(shù) 97
5.1.1 視覺變量 97
5.1.2 數(shù)據(jù)可視化 109
5.1.3 適宜性表達(dá) 112
5.2 泥石流災(zāi)害過程可視化 113
5.2.1 泥石流可視化場景體系 113
5.2.2 泥石流災(zāi)害動態(tài)可視化數(shù)據(jù)流 114
5.2.3 泥石流災(zāi)害動態(tài)可視化方法 115
5.3 示意性符號與真實(shí)感場景協(xié)同可視化 119
5.3.1 可視化表達(dá)連續(xù)層次結(jié)構(gòu) 119
5.3.2 示意性符號與真實(shí)感場景協(xié)同 123
5.4 災(zāi)害全過程動態(tài)增強(qiáng)表達(dá) 127
5.4.1 多樣化視覺變量聯(lián)合的場景對象語義增強(qiáng) 127
5.4.2 災(zāi)害全過程動態(tài)增強(qiáng)可視化 128
參考文獻(xiàn) 129
第6章 泥石流災(zāi)害演進(jìn)模擬與可視化分析服務(wù) 132
6.1 相關(guān)概念與技術(shù) 132
6.1.1 WebGL技術(shù) 132
6.1.2 WebGL三維引擎 133
6.1.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 134
6.2 總體框架設(shè)計(jì) 135
6.3 服務(wù)器端泥石流計(jì)算模型優(yōu)化 137
6.4 客戶端泥石流演進(jìn)模擬與可視化分析 139
6.4.1 用戶終端分析 139
6.4.2 客戶端界面與人機(jī)交互設(shè)計(jì) 140
6.4.3 可視化服務(wù)發(fā)布與交互展示分析 143
參考文獻(xiàn) 146
第7章 原型系統(tǒng)研發(fā)與案例應(yīng)用 148
7.1 案例區(qū)域與數(shù)據(jù)處理 148
7.1.1 案例區(qū)域介紹 148
7.1.2 數(shù)據(jù)處理 148
7.2 原型系統(tǒng)研發(fā) 150
7.2.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 150
7.2.2 系統(tǒng)功能界面 150
7.3 泥石流災(zāi)害整體性風(fēng)險(xiǎn)快速判定 151
7.3.1 泥石流危險(xiǎn)性評估 151
7.3.2 泥石流易損性評估 153
7.3.3 泥石流整體性風(fēng)險(xiǎn)判定 154
7.4 泥石流災(zāi)害精細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)評估分析 155
7.4.1 參數(shù)設(shè)置與傳輸 155
7.4.2 多格網(wǎng)尺度下模擬并行優(yōu)化 156
7.4.3 泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估分析 160
7.5 泥石流災(zāi)害全過程動態(tài)增強(qiáng)表達(dá)與認(rèn)識效率評價 162
7.5.1 泥石流災(zāi)害場景融合可視化 162
7.5.2 泥石流災(zāi)害全過程增強(qiáng)表達(dá) 164
7.5.3 泥石流災(zāi)害場景認(rèn)知效率評價 165
7.5.4 泥石流災(zāi)害場景渲染效率分析 168
參考文獻(xiàn) 168
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