Метод построения кадастровых карт затопления речных долин на основе гидродинамического и геоинформационного моделирования
Автор: Кликунова А.Ю.
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Моделирование, информатика и управление
Статья в выпуске: 3 т.26, 2023 года.
Бесплатный доступ
Описан метод создания кадастровых карт для зон с особыми условиями использования, подверженных опасностям затопления, на основе геоинформационного и гидродинамического моделирования. Такой подход применим прежде всего для населенных пунктов, находящихся в долинах рек. Применяется аппаратно-программный комплекс «EcoGIS-2D-Simulation» для проведения имитационных экспериментов по изучению динамики поверхностных вод на конкретной территории в окрестности речной системы. Вычислительный модуль использует численный алгоритм Combined Smooth Particle Hydrodynamics - Total Variation Diminishing для параллельного интегрирования уравнений мелкой воды на GPUs с технологией CUDA. Важным компонентом является геоинформационный модуль для построения цифровой модели гидрологических ландшафтов, включая цифровую модель рельефа местности и наборы параметров, определяющих гидрологическое сопротивление речному потоку. Построены границы зон затопления для некоторых населенных пунктов Волгоградской области при различных значениях обеспеченности расхода воды.
Численное моделирование, зоны затопления, кадастровые карты, геоинформатика, гис-технологии
Короткий адрес: https://sciup.org/149144125
IDR: 149144125 | УДК: 528.8, | DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2023.3.2
Method for constructing cadastral maps of flooding of river valleys based on hydrodynamic and geoinformation modeling
The method of creating cadastral maps for flood areas with special conditions of use based on geoinformation and hydrodynamic modeling is described. This approach is used primarily for settlements located in river valleys. The hardware and software complex “EcoGIS-2D-Simulation” is used to conduct simulation experiments to study the dynamics of surface waters in a specific area in the vicinity of a river system. The computational module uses the Combined Smooth Particle Hydrodynamics - Total Variation Diminishing numerical algorithm for parallel integration of shallow water equations on GPUs with CUDA technology. The module for building a digital model of hydrological landscapes is an important component. This module includes a digital elevation model and sets of parameters that determine the hydrological resistance to river flow. The boundaries of the flood areas for some settlements of the Volgograd region at different values of flood probability are constructed.
Список литературы Метод построения кадастровых карт затопления речных долин на основе гидродинамического и геоинформационного моделирования
- ГОСТ 19179-73. Гидрология суши. Термины и определения. - Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200009457. - Загл. с экрана.
- Моделирование затоплений населенных пунктов в период весеннего паводка / А. Ю. Кликунова, Т. А. Дьяконова, Е. О. Агафонникова, И. С. Маковеев, М. А. Корнаухова, В. П. Радченко // Математическая физика и компьютерное моделирование. - 2021. - Т. 24, № 3. - C. 63-72. -. DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2021.3.6 EDN: RKTHXX
- Определение границ зон затопления на основе гидродинамического моделирования / Т. А. Дьяконова, В. В. Кривко, Е. О. Агафонникова, А. Ю. Кликунова, Е. В. Соколовский, Е. С. Савин // Математическая физика и компьютерное моделирование. - 2020. - Т. 23, № 3. - C. 12-22. -. DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2020.3.2 EDN: YPPCJG
- Постановление Правительства РФ от 18.04.2014 № 360 (ред. от 07.09.2019) "О зонах затопления, подтопления". - Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/499090951. - Загл. с экрана.
- Рождественский, А. В. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик / А. В. Рождественский, А. Г. Лобанова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 447 c.
- Храпов, С. С. Численное моделирование самосогласованной динамики поверхностных и грунтовых вод / С. С. Храпов // Математическая физика и компьютерное моделирование. - 2021. - Т. 24, № 3. - C. 45-62. -. DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2021.3.5 EDN: VLCCLY
- Arnell, N. W. The Global-Scale Impacts of Climate Change on Water Resources and Flooding Under New Climate and Socio-Economic Scenarios / N. W. Arnell, B. Lloyd-Hughes // Climatic Change. - 2014. - Vol. 122. - P. 127-140. EDN: YWIIUL
- Changing Climate Shifts Timing of European Floods / G. Blo¨schl, J. Hall, J. Parajka, R. A. Perdiga˜o, B. Merz, B. Arheimer, al. et. // Science. - 2017. - Vol. 357, № 6351. - P. 588-590. EDN: XNLRLX
