[發明專利]基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統

在審

• 申請號: 201811074760.1
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN108959831A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 李建勛;佟瑞;李維乾;張銳軍;唐子豪;郭蓮麗;馬美玲;王建仁;薛宏全;王小江
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

1.基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，包括數據采集模塊，所述數據采集模塊用于采集污染事件數據、水文數據、污染無數據和3S地理數據，并將采集到的數據傳輸到數據處理模塊，所述數據處理模塊對數據采集模塊采集到的文本數據和影像數據進行處理，使其滿足模擬仿真運算的需求；所述仿真模型接收到經過處理后的文本數據和影像數據后進行仿真運算，并將運算結果傳輸至可視化展示模塊進行展示，所述數據服務模塊能對數據采集模塊采集、數據處理模塊處理后的數據進行檢索與管理。

2.根據權利要求1所述的基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，其特征在于：所述可視化展示模塊包括數字地球平臺、3S集成地理信息展示、河流展示、污染物運移狀態展示、污染物運移仿真展示，

所述數字地球平臺,根據3S數據構建的底層信息展示平臺，

所述3S集成地理信息展示能夠根據3S數據在數字地球平臺的基礎上進行地形展示，

所述河流展示能夠根據水文數據得到河流信息化數字，并將信息化數字映射到基于數字地球平臺的地理信息展示圖中，完成河流可視化展示，

所述污染物運移狀態展示能夠根據污染物數據，基于污染物的運移空間、運移方向、行為的復雜性，用三角形元胞自動機模型、多智能體水質模型與污染物Agent模型進行仿真，以確定污染物在各環境下的運移狀態，并利用水質濃度色階模型刻畫污染物在河流展示呈現出的水體中的濃度，

所述污染物運移仿真展示能夠根據污染事件數據，基于邊界條件復雜性抽象復雜污染事件的特征，對具體污染事件進行污染物運移仿真,綜合應用數字地球平臺、3S集成地理信息展示、河流展示與污染物運移狀態四大模擬仿真以實現污染物運移模擬仿真展示。

3.根據權利要求1所述的基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，其特征在于：所述仿真模型在水體污染事件發生時，能針對復雜的水體環境、復雜的污染物特征與復雜的污染事件，模擬、仿真污染物在水體中的運移過程。

4.根據權利要求1所述的基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，其特征在于：所述數據采集模塊是基于復雜性理論，應用基于中間件技術的數據集中、在聯邦數據庫技術的數據映射與分布式信息綜合集成三大技術從工程監視、工程跟蹤、流域監視、信息解譯、數據標準、遙感分析、共享服務、災害監視、自動監視、外部信息、現場信息、無線傳輸、光纖傳輸、衛星傳輸、物聯網這些過程、系統、數據資源中產生、存儲的數據資源進行數據采集。

5.根據權利要求1所述的基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，其特征在于，所述數據處理模塊應用數據抽取、數據轉換、數據凈化、信息整序技術、數據復制、數據合并與共享、流程調度服務、系統性能指標對文本數據進行數據處理；應用瓦片金字塔數據構建、線性四叉樹數據存儲與基于負載均衡的影像請求框架構建對影像數據進行數據處理。

6.根據權利要求4所述的基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，其特征在于，所述3S集成地理信息展示模塊，是基于線性四叉樹存儲技術，從數據庫中獲取相對應的瓦片數據，用數字地球三維視景模型將瓦片采用紋理方式從二維紋理平面映射到三維景物的地球表面，并綜合考慮視點、視野、視角、視角高度、旋轉角等視域，結合瓦片金字塔模型構建地形金字塔和影像金字塔，并在數字地球平臺上進行展示。

7.根據權利要求5所述的基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，其特征在于：所述河流展示模塊應用經緯線掃描方法獲取用以組成三角形的河流離散點數據，基于河流三角網模型將所述離散點數據映射到基于數字地球平臺的地理信息展示圖中。

8.根據權利要求7所述的基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，其特征在于：所述污染物運移狀態仿真模塊，應用三角形元胞自動機模型仿真污染物在水體中的運移空間，應用多智能體水質模型仿真污染物的運移方向，應用污染物Agent模型仿真污染物的運移行為，應用水質濃度色階模型對污染物進行可視化展示。

9.根據權利要求8所述的基于復雜性理論的水污染運移模擬仿真系統，其特征在于：所述污染物運移仿真展示模塊，能夠將數字地球平臺、3S集成地理信息展示、河流展示與污染物運移狀態展示進行模擬仿真以實現污染物運移模擬仿真展示，并能針對實際應用情景，進行仿真模擬、數據處理、污染物類型設置、比例尺設置、飛翔地點設置與水流表現效果設置。