Комплекс гидрологических задач

Комплекс гидрологических задач решает задачу оценки численных характеристик водонаполнения заданного бассейна при изменении уровня подъёма воды, а также получение графических документов с результатами моделирования - отображение матриц глубин, профилирование с использованием матриц глубин, графики изменения численных характеристик с возможностью сохранения в графические форматы BMP, WMF, EMF. Комплекс решает задачи построения зон затопления и осушения в виде матриц глубин.

Зоны затопления и осушения могут быть сохранены в виде площадных объектов пользовательской карты. Совместное отображение объектов зоны затопления и основной карты позволяет определить частично или полностью затопленные населённые пункты, дороги, мосты и другие объекты инфраструктуры.

Численными характеристиками водонаполнения бассейна являются: площадь наполненной области, объём воды в наполненной области, отношение объёма к площади и другие.

Для выполнения задач моделирования необходима векторная карта с данными о рельефе (изобатами) области, соответствующей дну рассматриваемого бассейна и окружающей его территории. Моделируемая область может быть задана произвольным контуром или замкнутым объектом векторной карты. 

В процессе моделирования решаются следующие задачи:

• построение матрицы дна водохранилища по данным векторной карты;
• вычисление площадей и объёмов по матрице дна;
• построение набора матриц глубин, соответствующих изменяющимся уровням подъёма воды;
• вычисление численных характеристик по набору матриц глубин с сохранением результатов в таблицу базы данных;
• построение профиля области бассейна по матрицам глубин с выдачей результатов на печать и сохранением в графические форматы;
• построение зон затопления и осушения в виде матриц глубин.

Построение зоны осушения выполняется в пределах выбранного пользователем площадного объекта гидрографии (озеро, водохранилище и т.п.). Зона осушения представляет собой матрицу качеств, значения которой вычисляются при наличии матрицы рельефа дна и двух уровней водной поверхности - верха бассейна и нижнего (моделируемого) уровня.

В область зоны осушения, где высота дна меньше высоты нижнего уровня водной поверхности, значения качества не заносятся. В область, где рельеф дна расположен выше нижнего уровня, заносится разность верхнего уровня и высоты рельефа дна. Рельеф дна заданного бассейна формируется по данным векторной карты в виде матрицы высот MTW.

Зоны затопления и осушения могут быть сохранены в виде площадных объектов пользовательской карты.

Совместное отображение объектов зоны затопления и основной карты позволяет определить частично или полностью затопленные населённые пункты, дороги, мосты и другие объекты инфраструктуры.

Построение зоны затопления может быть выполнено по участку объекта гидрографии и по набору отметок уровня подъема воды. Уровень подъема воды в различных точках местности зависит от особенностей рельефа местности, состава грунтов, климатических и погодных условий. Все эти и другие факторы влияют на результаты замеров глубин, представленных в наборе отметок, используемых для построения зоны. Модель зоны затопления, построенная по набору отметок, учитывает указанные факторы и является более точной.

Построение для участка местности нескольких моделей зон затопления по замерам глубин в разные моменты времени позволяет оценить динамику процесса затопления. Граница зоны, полученная при построении модели, позволяет определить частично или полностью затопленные населённые пункты, дороги, мосты и другие объекты инфраструктуры.

Набор матриц глубин, соответствующих изменяющимся уровням подъёма воды, формируется в виде матриц качеств (MTQ). Каждая матрица глубин соответствует конкретному уровню подъёма воды. Количество матриц набора определяется значениями высоты нижнего и верхнего уровня воды, а также шагом подъёма по высоте. Имена файлов создаваемого набора формируются из имени матрицы рельефа дна и высоты текущего моделируемого уровня.

При вычислениях по набору матриц глубин используются заданные параметры – диапазон рассматриваемых глубин (минимум, максимум) и шаг сканирования. Вычисления выполняются в заданной области, которая может быть задана замкнутым контуром или объектом карты.

Вычисления площадей и объёмов по матрице дна выполняются с использованием набора отметок высот, соответствующих уровням подъёма воды с заданным шагом. В процессе вычислений последовательно определяются площади водного зеркала и объёмы слоёв воды. Площади водного зеркала определяются путём планиметрирования горизонталей (изобат) с сечением рельефа через 0,5 м. Величина сечения может быть задана пользователем. Объём водохранилища определяется последовательным суммированием объёмов отдельных слоёв воды, заключённых между двумя смежными уровнями.  

По результатам вычислений выполняется постоение графиков с возможностью сохранения в графические форматы BMP, WMF, EMF.

Построение профилей с учётом матриц глубин в пределах области заданного бассейна выполняется при нажатии кнопки панели Профиль с учётом матрицы глубин и задании отрезка профилирования двумя нажатиями левой клавиши мыши в окне карты.