本发明涉及湖泊淹没动态预演，具体为一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统及方法。
背景技术：
1、洪水灾害既是一种造成灾害的自然现象，又是保持自然生态平衡所不可少的生态过程，近年来，水利科学研究、工程运用乃至社会各界都在从不同角度探讨利用现代高新技术及时、准确地预报洪水演进过程，随着信息数字化技术研究的深入，洪水演进的推算必须上升到模拟仿真的高度，才能为洪水事件发生的时间、地点、范围和强度提供快速、准确和直观有效的预报手段，近年来，国内外学者对洪水数值模拟及可视化方法进行了深入研究，通过技术手段对洪水过程进行模拟和可视化，将其转化为受众面广的直观形态，对洪水淹没的灾害评估与应急决策管理具有重要的意义。
2、但是，传统的湖泊淹没动态预演存在以下缺点：
3、传统的湖泊淹没动态预演通过曲线和表格对湖泊淹没进行动态仿真，传统的统计表格和过程曲线方式难以直观描述湖泊淹没动态过程，可视化效果低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统及方法，以解决上述背景技术中提出的传统的湖泊淹没动态预演通过曲线和表格对湖泊淹没进行动态仿真，传统的统计表格和过程曲线方式难以直观描述湖泊淹没动态过程，可视化效果低的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统，包括动态预演系统本体，所述动态预演系统本体包括三维动态推演平台、试验与分析平台、水雨情遥测平台、三维仿真模拟平台和智慧预演平台；
3、所述三维动态推演平台进行湖泊淹没三维动态推演功能的开发；
4、所述试验与分析平台在宏观、中观和微观多个尺度对淹没过程进行模拟和表达；
5、所述水雨情遥测平台基于现代信息技术的水文监测和预警系统，通过远程传感器和数据传输技术，实时获取水文和气象数据，并进行分析和处理，以提供湖泊周边准确的水雨情信息和智能预警；
6、所述三维仿真模拟平台对模拟湖泊的洪水演进模型；
7、所述智慧预演平台利用数学模型和计算机仿真技术进行应急预警预报。
8、作为本发明的一种优选技术方案，所述三维动态推演平台包括数据层模块、服务层模块和推演应用模块，所述数据层模块将空间数据和属性数据分开存储，所述服务层模块构建数据和地图服务，为应用层提供数据和地图访问接口，另一方面提供淹没过程的数据解算、格网信息动态构建算法服务，所述推演应用模块提供数据漫游、数据查询定位、空间量算三维gis基础功能。
9、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据层模块包括空间数据库和属性数据库，所述空间数据库提供三维地形数据、倾斜摄影数据和专题矢量数据，所述属性数据库提供推演过程数据、淹没损失数据和溃口情况数据，所述服务层模块包括属性信息检索服务、数据分析处理算法服务和空间数据访问ogc服务，所述推演应用模块包括洪水过程推演单元和三维集成展示单元，所述洪水过程推演单元提供推演方案选择、淹没损失统计、溃口位置标识和淹没推演设色，所述三维集成展示单元提供空间漫游展示、空间数据集成、数据查询定位和空间量算分析。
10、作为本发明的一种优选技术方案，所述试验与分析平台包括试验区建模计算模块和三维动态推演分析模块，所述试验区建模计算模块将采用基于3dgis的三维场景对淹没过程进行动态推演表达，所述三维动态推演分析模块进行淹没区域、方案、颜色以及模拟步长的选择。
11、作为本发明的一种优选技术方案，所述水雨情遥测平台包括传感器网络模块、采集传输模块、数据中心模块和用户界面模块，所述传感器网络模块布设水位、降雨、水流量、视频监控传感器，实时监测水文和气象数据，所述采集传输模块负责采集传感器数据，并通过无线通信或互联网传输至数据中心，所述数据中心模块接收、存储和管理传感器数据，提供数据查询和分析功能，所述用户界面模块提供用户友好的云端界面，方便用户查看实时数据、生成报表和设置预警参数。
12、作为本发明的一种优选技术方案，所述三维仿真模拟平台包括流入过程模块、降雨模块、分流河道流量模块、泥石流模块和沉积物运移模块，所述流入过程模块分配给信道或洪泛区节点，流入节点的数量没有限制，所述降雨模块用时空变化的降雨量模拟历史降雨事件，所述分流河道流量模块采用矩形、梯形或实测截面模拟一维明渠水流，所述泥石流模块通过模拟粘性泥石流停止流动或者泥石流稀释流入，所述沉积物运移模块计算河道和地表水流的沉积物运移并通过粒度分数和粗化来模拟沉积物运移。
13、作为本发明的一种优选技术方案，所述智慧预演平台包括相似历史案例模块、应急处置技术筛选模块、方案动态生成模块和技术通讯模块，所述相似历史案例模块在诸多成功的历史案例中通过某种方法筛选出与当前湖泊事件最相似的一个或几个案例，以借鉴其应急处置的方法和经验.要完成相似历史案例的筛选，所述应急处置技术筛选模块筛选出的几种应急处置技术进行可行性、经济性及适用性分析，从中提取应急处置技术信息，基于技术库，建立筛选评估指标体系，划分应急处置技术决策层次结构，所述方案动态生成模块对湖泊事件产生对应方案，所述技术通讯模块将湖泊情况动态传递至专家和维护人员。
14、本发明一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统的使用方法，包括以下步骤：
15、步骤一、湖泊环境监测：水雨情遥测平台实时对湖泊周边环境进行动态监测；
16、步骤二、湖泊动态仿真：三维仿真模拟平台实时对湖泊各个情况进行动态仿真模拟；
17、步骤三、湖泊情况推演：三维动态推演平台和试验与分析平台进行湖泊淹没三维动态推演并三维动态展示；
18、步骤四、生成预警方案：智慧预演平台根据推演情况实时生成预警方案并展示。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20、1、通过设置三维动态推演平台和三维仿真模拟平台，提供了三维地形，将数字地形和数字正射影像融合，在绘制地形时将灰度图上的灰度信息插值转变为真实空间的三维地理坐标，对湖泊淹没动态过程进行展示，可视化与互动性高；
21、2、通过设置智慧预演平台，相似历史案例筛选、应急处置技术筛选、应急处置材料筛选的三步筛选法框架的技术预案和技术方案的动态生成，便于湖泊在出现淹没后及时预警和应对。
1.一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统，包括动态预演系统本体，其特征在于：所述动态预演系统本体包括三维动态推演平台、试验与分析平台、水雨情遥测平台、三维仿真模拟平台和智慧预演平台；
2.根据权利要求1所述的一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统，其特征在于：所述三维动态推演平台包括数据层模块、服务层模块和推演应用模块，所述数据层模块将空间数据和属性数据分开存储，所述服务层模块构建数据和地图服务，为应用层提供数据和地图访问接口，另一方面提供淹没过程的数据解算、格网信息动态构建算法服务，所述推演应用模块提供数据漫游、数据查询定位、空间量算三维gis基础功能。
3.根据权利要求2所述的一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统，其特征在于：所述数据层模块包括空间数据库和属性数据库，所述空间数据库提供三维地形数据、倾斜摄影数据和专题矢量数据，所述属性数据库提供推演过程数据、淹没损失数据和溃口情况数据，所述服务层模块包括属性信息检索服务、数据分析处理算法服务和空间数据访问ogc服务，所述推演应用模块包括洪水过程推演单元和三维集成展示单元，所述洪水过程推演单元提供推演方案选择、淹没损失统计、溃口位置标识和淹没推演设色，所述三维集成展示单元提供空间漫游展示、空间数据集成、数据查询定位和空间量算分析。
4.根据权利要求1所述的一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统，其特征在于：所述试验与分析平台包括试验区建模计算模块和三维动态推演分析模块，所述试验区建模计算模块将采用基于3dgis的三维场景对淹没过程进行动态推演表达，所述三维动态推演分析模块进行淹没区域、方案、颜色以及模拟步长的选择。
5.根据权利要求1所述的一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统，其特征在于：所述水雨情遥测平台包括传感器网络模块、采集传输模块、数据中心模块和用户界面模块，所述传感器网络模块布设水位、降雨、水流量、视频监控传感器，实时监测水文和气象数据，所述采集传输模块负责采集传感器数据，并通过无线通信或互联网传输至数据中心，所述数据中心模块接收、存储和管理传感器数据，提供数据查询和分析功能，所述用户界面模块提供用户友好的云端界面，方便用户查看实时数据、生成报表和设置预警参数。
6.根据权利要求1所述的一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统，其特征在于：所述三维仿真模拟平台包括流入过程模块、降雨模块、分流河道流量模块、泥石流模块和沉积物运移模块，所述流入过程模块分配给信道或洪泛区节点，流入节点的数量没有限制，所述降雨模块用时空变化的降雨量模拟历史降雨事件，所述分流河道流量模块采用矩形、梯形或实测截面模拟一维明渠水流，所述泥石流模块通过模拟粘性泥石流停止流动或者泥石流稀释流入，所述沉积物运移模块计算河道和地表水流的沉积物运移并通过粒度分数和粗化来模拟沉积物运移。
7.根据权利要求1所述的一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统，其特征在于：所述智慧预演平台包括相似历史案例模块、应急处置技术筛选模块、方案动态生成模块和技术通讯模块，所述相似历史案例模块在诸多成功的历史案例中通过某种方法筛选出与当前湖泊事件最相似的一个或几个案例，以借鉴其应急处置的方法和经验.要完成相似历史案例的筛选，所述应急处置技术筛选模块筛选出的几种应急处置技术进行可行性、经济性及适用性分析，从中提取应急处置技术信息，基于技术库，建立筛选评估指标体系，划分应急处置技术决策层次结构，所述方案动态生成模块对湖泊事件产生对应方案，所述技术通讯模块将湖泊情况动态传递至专家和维护人员。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种基于三维动态仿真模拟的湖泊淹没动态预演系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
