基于COMCOT的海啸可视化仿真与避难疏散研究-计算机应用技术专业论文.docxVIP

基于 COMCOT 的海啸可视化仿真与避难疏散研究 学位论文答辩日期： 指导教师签字： 答辩委员会成员签字： 独 创 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 (注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空)或其他教育机构的学位或证书使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学 技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网 络向社会公众提供信息服务。(必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 导师签字： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 I I 基于 COMCOT 的海啸可视化仿真与避难疏散研究 摘 要 海啸作为最严重的自然灾害之一，其惊人的破坏力给人类带来了巨大的人员 伤亡和不可估量的财产损失。从早期对海啸物理机理的研究，到今天依托计算机 的强大能力对海啸进行诸如数值模拟等更为深入的探索，人们对海啸的关注与研 究随着时代的发展而不断深入。深刻认识海啸成灾机理和海啸的水动力模型，进 而依托合理有效的海啸模式，构建一个海啸灾害过程可视化仿真与避难疏散系 统，为海啸的防灾与减灾工作提供便捷、直观的工具，并用来辅助海啸避难疏散 预案的制定和优化，无疑具有十分重大的研究价值与现实意义。 美国 Cornell 大学研发的 COMCOT 海啸模式，能够较为精确地模拟海啸的 生命周期，尤其是地震型海啸。本文以该模式为理论基础，使用优秀的视景仿真 软件 Vega，构建一个海啸灾害过程可视化仿真与避难疏散系统，该系统具有反 复模拟和演练的特点。在可视化部分，通过2D 数值模拟与3D 视景仿真，实时、 动态、全面地展示海啸生命的周期及相关参数信息，为用户带来直观的认识。在 避难疏散部分，通过绘制目标区域风险淹没图，基于“点-线结合模型”、“单 避难所路网模型”以及路权计算策略，构建带路权的、简化的风险区路网系统， 并采用 Floyd 最短路径算法进行最优疏散路径的判定，最终绘制出目标区域疏散 路线图。 本文以我国南海某次实际的海啸作为示例，进行了海啸灾害过程可视化与避 难疏散方面的研究。结合研究中遇到的问题与实际的需要，提出改进的伪彩色图 算法和基于视点预测的海啸波面网格绘制策略，较好地提升了系统的实时性与视 觉体验。同时，结合应急响应领域的研究成果，提出一套适合海啸灾情的避难疏 散新方法，并在避难所数目固定的情况下，对避难人员的合理分配建立了0-1整 数规划，为决策层进行海啸的防灾与减灾工作提供科学有效的支撑。 关键词：COMCOT；地形建模；海啸；伪彩色图；疏散 II II PAGE PAGE IV A Study on the Visualization of the Tsunami Disaster Process and Corresponding Evacuation Based on COMCOT Abstract As one of the most serious natural disasters, Tsunami brings mankind with tremendous casualties and immeasurable property losses with its horrendous destructive power. From the early study on the physical mechanism of tsunami to more in-depth exploration on it today relying on the powerful capability of computers, such as numerical simulation of tsunami. Attention and research on tsunami go deeper along with the development of the times. It is undoubted that there is of great value and practical signif