2015Esri开发竞赛ENVI组作品欣赏——“干旱区融雪性洪水汇流模拟系统”

作品单位：石河子大学 水利建筑工程学院
小组成员：王 辉
指导教师：刘海隆
获奖情况：三等奖
视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_X ... .html

1. 系统概述

在全球气候变化的大背景下，积雪融水灾害频发。由于干旱区水源主要来源于山区，因山区地形复杂、海拔较高，使得水文、气象数据获取困难，如何利用遥感空间数据等手段为依托，以GIS为平台，利用能量平衡原理和水量平衡原理实现无资料区的积雪监测，对干旱区的水资源管理与调控具有重要的现实意义。
通过建立符合干旱区特征的分布式融雪性洪水模拟系统，模拟融雪产流、截留损失、蒸散损失和流域汇流的全过程，为区域社会经济、生活以及生态的可持续发展提供决策支持，同时为防洪减灾、水资源科学规划管理提供科学保障，将DEM、GIS、RS等现代地理学的先进技术引进到模型结构中，为融雪灾害的预警决策提供理论依据。
本系统主要功能针对干旱区融雪性洪水汇流模拟展开，主要包括能量法融雪模型、SCS曲线损失模型、Priestley Taylor蒸散发损失模型和逐栅格汇流模型。通过能量平衡和水量平衡原理，对融雪性洪水的演变过程实现二维空间模拟、实现了融雪产流、截留损失、蒸散损失和流域汇流的流程化结合。
二、系统功能设计
本系统基于ENVI/IDL和ArcGIS Engine开发实现。
功能设计：基础功能包括查询、导出地图和数据处理；专业功能包括能量法融雪模型、scs曲线损失模型、Priestley_Taylor蒸散发损失模型和逐栅格汇流模型。

1. 系统关键技术

传统方法中用于计算融雪径流的度日因子是一维的数值，本研究拟采用能量法融雪模型，实现空间融雪量的计算，并结合遥感数据、地理数据和气象数据，用实测数据校正模型，来构建二维融雪径流模型，实现融雪径流的空间分布；基于栅格尺度的分布式融雪径流模型，实现了和RS以及GIS技术的高度耦合，由分布式栅格融雪过程到分布式栅格产流过程，最后是基于GIS的栅格汇流过程。

图 系统界面

图 3月17日融雪量

图 截留损失模型—CN值计算结果

图 蒸散发损失模型—关系斜率计算结果

图 汇流模型—逐流域汇流量计算结果
四、系统亮点
（1）运用能量平衡和水量平衡原理，对融雪性洪水的演变过程实现二维空间模拟，具有区域特色和理论创新。
（2）运用虚拟现实技术，将软件开发技术与3S信息技术结合起来，实现与水文过程的结合，是一大特色。
（3）实现融雪产流、截留损失、蒸散损失、流域汇流的流程化结合，操作简便，直观快捷。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wtav.html