基于SPH算法的洪水溃坝过程仿真方法与仿真系统

摘要

本发明提供一种基于SPH算法的洪水溃坝过程仿真方法与仿真系统，该仿真方法包括：A、获取实地地理空间信息数据；B、基于步骤A获取的地理空间信息数据建立洪水溃坝过程的动力学模型；C、基于步骤A获取的地理空间信息数据建立地理实体模型；D、将步骤B得到的动力学模型解析为SPH计算式；E、将步骤C得到的地理实体模型初始化为SPH计算中流体粒子与边界粒子；F、基于SPH算法的循环计算；G、对步骤F所得的计算数值结果进行时空过程建模，得到洪水溃坝过程三维时空模型与数据库；H、对步骤G所得的洪水溃坝过程三维时空模型及数据库进行动态可视化。通过将SPH方法引用到地学过程模拟中，有效提高仿真结果的真实性。

主权项

一种基于SPH算法的洪水溃坝过程仿真方法，其特征在于，包括：步骤A、获取实地地理空间信息数据；步骤B、基于步骤A获取的所述地理空间信息数据建立洪水溃坝过程的动力学模型；从地理实体的建筑结构，材质，尺寸规格，空间分布状况，及影像图、数字线画图能反映地理实体的动力学影响范围的地理信息数据中，获取洪水溃坝过程的动力因素；根据地理空间分析方法洪水主要流向和洪水主要流域范围；根据地物分类方法分析流域范围的地物类型，确定流域范围的阻力形式、大小与分布，得到系统的洪水溃坝过程的动力学模型；步骤C、基于步骤A获取的所述地理空间信息数据建立地理实体模型；步骤D、将步骤B得到的所述动力学模型解析为SPH计算式；步骤E、将步骤C得到的所述地理实体模型初始化为SPH计算中流体粒子与边界粒子；构建空间体素数据集；通过与流域地形的三维模型和大坝三维模型进行交集检测，标记出与流域地形的三维模型和大坝三维模型空间的相交的体素，以此作为SPH计算中边界粒子；通过与水的三维模型进行交集检测，得到水的外壳边界；求出位于水的三维模型内部的体素，以此作为SPH计算中流体粒子；步骤F、基于SPH算法的循环计算；步骤G、对步骤F所得的计算数值结果进行时空过程建模，得到洪水溃坝过程三维时空模型与数据库；步骤H、对步骤G所得的洪水溃坝过程三维时空模型及数据库进行动态可视化。