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      WMS流域模擬系統

      1、 功能簡介

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      WMS(流域模擬系統)是一個易理解的圖形建模環境,它適用分水嶺在水文水力方面的各種情況。WMS包括用于自動模型建立的強大工具,例如自動盆地描繪,幾何參數計算,地理信息系統圖層計算(CN,降雨量,粗糙系數等),從地形數據中提取橫斜面等等。隨著WMS8版本發布,軟件現在通過HEC-1,TR-20,TR-55,Rational,HEC-RAS,SMPDBK,CE QUAL W2,2維水文綜合(包括渠道水力,地下水交互)支持現在可以GAAHA模擬的水力模型。所有的這些以地理信息數據處理為框架,它將會使分水嶺模型的建立和制圖更加簡單。這個工程模型的設計使用戶能夠選擇過去是結合在一起的模型,允許用戶僅選擇那些需要的分水嶺建模能力。同時WMS模塊可以在任何時候被購買和填加。這個軟件在運行時可以很好的和以后的軟件鏈接,在軟件中自動增加填加模型的能力。

      分水嶺自動描繪:使用數字地形數據,WMS可以自動描繪分水嶺和下面的盆地。作為描繪過程的一部分,盆地數據如面積,斜面,有意義的上升,最大的流域范圍,和其它常用的水文學參數可以被自動計算。一個新的描述向導被加入到WMS中,在描繪過程中指導新用戶。而且WMS包括許多新的特點和選擇:

      • 應用DEM或者TIN繪制分水線,可以非常方便的操作任何數據集中的高程數據

      • 增加任意多個內部出口點,WMS可以自動分割流域區

      • 用高程和不規劃三角網描繪,你可以在其它類型的數據集中很簡單的操作高程數據 填加任何數量的內部、外部點

      • 讓WMS自動細分分水嶺熟練的處理河網來表現分水嶺上的人工特征或可能的改變

      • 為了和你了解的分水嶺相匹配,不考慮盆地邊界的起始位置

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      作為描繪過程的一部分,WMS可以在全部的地形模型上找到所有的河流路徑。這可以使你在分水嶺的內、外任何地方檢查路徑的形式。而且在中心計算時可以使用已經保存的地下盆地最長徑流。沒有任何一個系統可以像WMS這樣和計算函數精確、靈活的匹配。

      地理信息系統工具:

      WMS允許你利用所有在水文、水力上可利用到的GIS工具。WMS 7 中的GIS模塊包括一套完整的導入,創建,操作GIS矢量和柵格數據的工具。ArcGIS/ArcView不是WMS軟件的必要的組成部分!你會發現沒有ArcGIS,WMS也可以使你的GIS數據有效有工作。MWS包括的強大工具有:

      • 直接和ESRI的ArcGIS 8.x鏈接,可以使ArcGIS的強大的數據目錄工具與WMS結合

      • 可以用柵格、不規則三角網、或等高線創建,融合,操作地形數據

      • 可以刪減土地利用,土地類型這樣的數據層以和分水嶺匹配

      • 屬性表可以被填加和查找

      • 可以參考,加入和刪減TIFF,JPEG,MrSID圖片

      • 可以通過GIS覆蓋操作把從數據層得來的屬性數據加入到你的模型中

      • 數據樹界面可以打開,關上,改變顯示,改變坐標系統,快速、容易的回顧每一個數據的內容

      • 投影系統轉換,在幾何的和平面的坐標系統之間轉換數據

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      洪水模型和制圖:無論你是否習慣用WMS運行HEC-RAS模型、SMPDBRK模型獲得水力分析結果,WMS中的洪水地區描述和制圖都會為你進行的洪水研究創建你需要的結果。WMS的強有力的插值法算法可以使您通過數字地形數據和表面海拔點數據制作洪水范圍和洪水深度地圖。GMS的洪水模型和制圖的全部過程都被無縫的結合到了一起。用任一個水文學模型(HEC-1 或HMS 、TR-20,TR-55, Rational Method,MODRAT,NFF)模仿。并且連接高峰流程或用HEC-RAS 模型完成你的分水嶺河道的水位圖。以短剖面切用分割橫截面完成HEC-RAS,地域屬性制圖(通過平面把粗糙值分配),谷底線,河岸分布,徑流長度的自動建立,建立HEC-RAS模擬,你可以把HEC-RAS的工程文件直接導入到W.S.E.的結果中,并用它們在WMS地形模型中決定洪水范圍和深度。SMPDBK 模型必需輸入小河中心線、橫剖面, 和關于被建模水壩的貯量和失敗結果。WMS 保存的模型數據適合SMPDBK輸入的格式和以后的執行。執行是由NWS 發布的同樣版本。

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      隨機模型:

      現在模型參數不確定可以用WMS中的自動隨機工具。這些工具可以使參數的改變自動,簡單,創建一個模型輸入文件,然后不斷重復的模仿,這個技術的可用方法是: 用HEC-1的CN隨機模型產生可能的水位結果是用HEC-RAS的隨機粗糙指數產生可能的水面上升結果劃HEC-1和HEC-RAS隨機結合產生可能的洪水淹沒區。

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      二維(分散的)水文:

      經過多年的研究與發展,二維表面和地下水水文模型現在可以在WMS中使用!GSSHA模型可以完美的解決需要二維分析的表面徑流和地下水,地表水交互研究。模型使用2維有限差格網用一個可理解的水文學循環模型來分析地表徑流,一維渠道水力,和地下水交互作用。水質和河砂流動過程可能同時在GSSHA中模擬。模型用來對單一事件或長時間的降雨量模擬。在任何情況下支持雷達降水數據,這個模型的典型應用是:

      洪水預測(在整個2維領域上的深度和速度) 暴雨,分析表面積水和滲透,分析地下水和地表水交互模型。

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      數據兼容:

      在分水嶺模型中獲得和格式化數據常常是最耗時的任務。WMS團隊盡最大努力確保WMS和盡量多的數據兼容。而且,他們建立了一個網站。在萬維網上可以用WMS學習和獲得地理信息系統數據。

      WMS支持的常用數據格式是:

      • USGS DEMs-----下載和使用任何形式的美國地質勘探局的高程數據

      • USGS NED ------在WMS中無縫的海拔數據可以被下載和閱讀

      • ArcGIS Raster(ASCII format)----從ArcGIS里用柵格形式讀高程或屬性數據

      • ESRI Shape files-----WMS可讀所有的形狀和屬性數據

      • DXF 和 DWG CAD----WMS現在支持最新版本的DXF和DWG形式文件

      • TIFF,JPEG,和MrSID圖像----WMS可以讀取圖像和地理相關信息

      2、 功能特點

      全面的流域解決方案:

      • GIS工具

      • 基于Web的數據采集工具

      • 地形數據的導入和編輯工具

      • 集水區及水文模型

      • 滿足大多數行業標準的水文模型支持

      • 一步步的水文建模向導指示

      • 水力建模和泛濫平原的映射

      • 雨水建模

      • 二維(分布式)水文

      • 集成了FHWA水力計算軟件

      • 使用WMS動畫導入到Google地圖

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      集水區及水文模型:

      • 自動利用數字地形數據描繪分水嶺和子流域

      • 自動計算幾何盆地等地區的數據,例如:平均海拔,坡度,最大流量距離和更多

      • 輸入少量的信息,WMS就能估算出流域水文數據例如:集中時間,曲線值和滲入的參數

      • WMS能夠按照行業標準方程計算子流域的滯后時間和集中時間

      • 任意添加流域的出口點讓WMS自動細分出流域的分水嶺

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      支持大多數行業標準的水文模型:

      WMS擁有水文許可證包括以下行業標準水文模型的接口:

      • HEC-1

      • HEC-HMS

      • TR-20

      • TR-55

      • MODRAT

      • OC (Orange County, California) Rational

      • OC Hydrographic

      • HSPF

      • National Streamflow Statistics

      讀取比較計算和監測的結果

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      水力建模和洪泛分析:

      • 定義一個流中心線

      • 定義的橫截面的位置。

      • 從海拔和地面的材料數據自動切割截面和自動分析粗糙度

      • 導出交叉部分到HEC-RAS或簡化潰壩的水力模型

      • 運行的水力模型,并讀取回流至WMS的水位

      • 從水力模型或手動輸入已知水面海拔的數據

      • 利用數字地形數據和水面高程數據點創建洪水范圍和洪水的深度圖

      • 將洪峰流量從WMS支持水文模型鏈接到HEC-RAS水力模型

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      雨水建模:

      • 繪制出暴雨排水網絡或從GIS導入網絡

      • 從底層高程數據計算海拔高度,長度和管道斜坡將水文模型數據連接到暴雨排水網絡導出水文模型數據和暴雨排水網絡到EPA-SWMM或XP-SWMM

      • 將EPA的SWMM或XP-SWMM文件導入到WMS中

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      二維(分布式)水文:

      WMS支持二維模型:

      • 美國陸軍工兵部隊(USACE)GSSHA模型

      • HMS版本的準分布式ModClark方法

      • 洪水預報(整個二維域上的深度和速度)

      • 暴雨(本地降雨)洪水分析

      • 地表積水滲透分析

      • 濕地建模

      • 土地利用變化影響的模擬

      • 地下水/地表水的相互作用建模

      • 泥沙和污染物的建模

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      導入你所需要的:

      • USGS DEM –從美國地質調查局下載和使用

      • USGS NED數據—無縫高程數據可以下載并寫入WMS

      • ArcGIS柵格(ASCII格式)-從ArcGIS中讀取屬性數據網格格式

      • ESRI Shape 文件—將各種形狀和屬性為WMS

      • DXF和DWG 格式的CAD文件- WMS可支持最新版本的DXF和DWG

      • TIFF,JPEG圖像文件—可以隨著地理參考信息讀取WMS圖像

      • ArcGIS支持的任何數據可以寫入WMS(ArcGIS許可,與ArcGIS 10.0兼容)

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