[發明專利]基于網格動態播放的水環境信息展示方法及系統

有效

• 申請號: 201510619329.0
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN105302777B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 湯成鋒;陳博嘉;張火炬;陳榮
• 申請（專利權）人: 福建四創軟件有限公司
• 主分類號: G06F17/21
• 分類號: G06F17/21;G06F17/30
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種基于網格動態播放的水環境信息展示方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟S1：基于水位-流速關系，分析河段水文數據，構建河水演進模型：根據歷史數據或通過在河段中布置監測點，監測河段中關鍵點位置在不同水位情況下的流速分布情況，獲取河段水文數據，進一步通過測量、分析，構建河水演進模型；

步驟S2：針對河流實際情況進行水質分級，并賦予不同代表色：針對河流水質評價標準或河流中發生的突發事件，對河流水體水質進行分級，并對每種等級的水質進行色彩的賦予，通過色彩，代表各類水體的水質情況；

步驟S3：對河段進行網格劃分，將河段進行像素化處理：根據步驟S1中監測點的分布及對河段的監測結果或根據對歷史數據監測結果，通過定義單元面積單元格，對整段河流水面進行像素化劃分，單元格的單元面積需滿足在單位時間內，單元格內的水質狀態一致；

步驟S4：通過分析河水演進模型，將河水演進模型結合水體具體情況，進行水環境變化預測分析；

步驟S5：結合時間軸推進以及步驟S4分析結果，確定水質發生變化的觸發點，當發生變化時，實現對代表色彩的切換，并基于GIS平臺實現數據的疊加展示；

步驟S6：通過選定點，實現對污染擴散時間的預測，對污染過程的預測；所述步驟S1中的關鍵點位置包括河道的拐點、河道河床坡降、河道水面寬度快速變化的位置點、干流與支流交匯的位置點。

2.根據權利要求1所述的一種基于網格動態播放的水環境信息展示方法，其特征在于：所述步驟S2中對河流水體水質分為6級，且各級對應顏色分別為：I-藍色；II-綠色；III-黃色；IV-紅色；V-紫色；劣V-黑色。

3.根據權利要求1所述的一種基于網格動態播放的水環境信息展示方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述突發事件為化學物質泄漏，根據一定面積水體內所含化學物質的量，對水體水質等級進行分類，并對每種等級的水質進行色彩賦予，通過色彩，代表各類水體受污染物的影響程度。

4.根據權利要求1所述的一種基于網格動態播放的水環境信息展示方法，其特征在于：所述步驟S4中的水環境變化預測分析方式，根據水體具體情況，分為以下兩種：

（1）河流正常流動情況下：通過對河水演進模型的分析，結合當前水位、水質監測結果，判定經過若干個單位時間，各單元格水質是否會發生變化；

（2）河流發生突發事件情況下：根據物質的溶解度，結合河水演進模型，形成各種物質的擴散速度模型，結合當前水位監測結果以及污染物發生點的詳細信息，判定經過若干個單位時間，各單元格物質的濃度擴散程度。

5.根據權利要求1所述的一種基于網格動態播放的水環境信息展示方法，其特征在于：所述步驟S6具體為，通過預測，后臺數據庫形成基于時間變化而產生的關于水環境監測成果的變化，一方面能夠通過GIS進行動態播放污染物擴散過程，另一方面，用戶能夠通過在河流河段地圖上選定點，通過壓縮時間軸，動態輸出該點在時間軸各點會產生水質狀態的變化過程曲線，實現水質變化的快速演繹。

6.一種基于網格動態播放的水環境信息展示系統，其特征在于：包括河水演進模型模塊、展示設置模塊、預測分析模塊、時間控制模塊、信息展示模塊及報圖輸出模塊；

所述河水演進模型模塊通過對歷史數據或監測數據的分析，獲得基于水位與流速關系，實現通過水位值預測河水演進過程的數學模型；

所述展示設置模塊用于實現對水質等級進行劃分或水中污染物的濃度進行等級劃分，并為各等級配置不同的色彩進行代表說明；

所述預測分析模塊基于河水演進模型，結合當前水位、水質監測結果，預測分析經過若干個單位時間后，各單元格水質的變化情況；

所述時間控制模塊實現時間的加速推進，使得未來一段時間在系統中能夠通過壓縮，實現快速演繹；

所述信息展示模塊實現對河段的網格劃分管理及圖層展示管理，其中網格劃分管理是將河段進行像素化處理，要求滿足在單位時間內，單個像素的水質狀態一致；圖層展示管理實現將網格化后的河段圖層疊加在GIS平臺上，并根據展示設置模塊，對各單元格，根據監測或預測的水質信息進行色彩填充，同時期能夠受時間控制模塊控制，根據不同的時間點觸發單元格的變色事件，完成河段水質狀態變化展示過程；

所述報圖輸出模塊基于用戶選定特定點，將該點隨時間控制模塊發生的水質變化信息以報圖形式進行輸出。

7.根據權利要求6所述的一種基于網格動態播放的水環境信息展示系統，其特征在于：還包括物質擴散速度模型，該模型結合物質的溶解度以及河水演進模型形成的各種物質擴散速度的預測算法，通過物質擴散模型，預測河道中污染應急事件時污染物的擴散情況。