基于元胞自動機(jī)和多智能體的潰決時(shí)空分析模型.pdf

1、大壩或其他擋水建筑物、擋水物體突然潰決，發(fā)生水體突泄所形成的洪水叫做潰決洪水。一旦潰決發(fā)生，將會在較短時(shí)間內(nèi)對下游區(qū)域形成較強(qiáng)的沖擊破壞，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失，故采用潰決洪水演進(jìn)模擬分析來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估就顯得尤為重要。但現(xiàn)有研究大多考慮靜態(tài)輸入的單一流動進(jìn)行模擬分析，難以處理動態(tài)交互環(huán)境下多復(fù)雜因素帶來的影響。因此，本文擬結(jié)合元胞自動機(jī)和多智能體方法，采用虛擬地理環(huán)境研究框架，深入探索潰決時(shí)空模擬分析方法，構(gòu)建潰決洪水演進(jìn)過程時(shí)空分

2、析模型，并開發(fā)虛擬地理環(huán)境原型系統(tǒng)，支持潰決發(fā)展和潰決洪水演進(jìn)過程可視化模擬，進(jìn)行潰決風(fēng)險(xiǎn)評估分析，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級及下游區(qū)域的地理情況設(shè)立一定的泄洪區(qū)作為應(yīng)急手段，這對于洪水的應(yīng)急防護(hù)工作具有極大的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文首先分析了傳統(tǒng)元胞自動機(jī)的構(gòu)成，分析了有關(guān)潰決洪水演進(jìn)所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，以及元胞狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則的設(shè)計(jì)，并重點(diǎn)討論了潰決元胞自動機(jī)數(shù)值模型在模擬潰決洪水演進(jìn)過程中的不足;其次，引入多智能體系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)多因素的智能體結(jié)

3、構(gòu)，側(cè)重模擬過程中的動態(tài)分析和交互控制，處理多種因素對潰決現(xiàn)象和時(shí)空變化過程模擬帶來的影響;接著借助虛擬地理環(huán)境與實(shí)驗(yàn)地理學(xué)的新一代GIS研究框架，加強(qiáng)兩者的集成，利用Visual Studio 2005.NET、Open Scene Graph和osg Earth構(gòu)建原型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以直觀、自然的三維虛擬地理環(huán)境模擬潰決洪水發(fā)展過程，并進(jìn)行洪水演進(jìn)效果分析，比較多種元胞尺度下的潰決模擬效率;最后，選擇案例區(qū)域，在分析案例區(qū)域相關(guān)地形、人