[发明专利]一种突发性水质污染事故模拟仿真及可视化服务系统

权利要求书

1.一种突发性水质污染事故模拟仿真与可视化服务系统，其特征在于：采用B/S(浏览器/服务器)三层网络结构，包括数据服务层（1）、应用服务层（2）和用户层（3）。

2.如权利要求书1所述的数据服务层（1），其特征在于：用于存储、共享、管理与突发性水质污染事故相关的空间数据和属性数据，包括基础数据库（4）、仿真数据库（5）、地图数据库（6）；

所述的基础数据库（4），包括水质数据表、水文数据表、突发事件信息表、用户信息表等；

所述的仿真数据库（5），包括仿真任务信息表、仿真模板信息表、仿真结果信息表、污染物排放信息表、地图服务信息表、仿真模型文件表；

所述的地图数据库（6），对突发水质事故相关空间数据进行组织，包括基础地形矢量数据、栅格影像数据、污染事件数据。

3.如权利要求书1所述的应用服务层（2），其特征在于：作为用户层（3）与数据服务层（1）之间的逻辑层，包括Web服务器（7）、仿真服务器（8）、GIS服务器（9）；

所述的Web服务器（7），用于根据用户浏览器端的数据查询请求，向数据服务层（1）查询获取需要的数据后发送给用户层（3）进行展示；

所述的仿真服务器（8），用于根据用户浏览器端的仿真计算请求，实现对突发性水质污染事故的仿真模拟计算，获得突发性水质污染事故的污染物扩散预测浓度时间序列，结果数据存储至仿真数据库（5）；

所述的GIS服务器（9），采用ArcGIS Server实现地图服务，并将这些服务提供给用户层（3）使用。

4.如权利要求书1所述的用户层（3），其特征在于：由Flex技术实现，用来完成地图数据和业务数据的集成展示以及人机交互的相关逻辑，包括仿真结果展示单元（10）、仿真任务管理单元（11）、仿真模板管理单元（12）；

所述的仿真结果展示单元（10），包括污染物扩散动态模拟图和断面污染物浓度时间序列图；利用动态渲染技术实现在GIS地图上的污染物扩散动态（动画）效果的可视化展示；实现突发事件相关属性数据，包括水质数据、水文数据、污染物信息、事件信息等在GIS地图上的集成展示；

所述的仿真任务管理单元（11），实现仿真任务的列表管理，包括新建、运行、停止、删除、查看、发布仿真任务等功能；通过选择已有仿真模板新建仿真任务，编辑参数后运行计算，运算结束后查看结果，如结果符合要求，则进行结果发布，将仿真结果数据存储至仿真结果信息表；

所述的仿真模板管理单元（12），实现仿真模板的列表管理，包括新建、编辑、删除仿真模板等功能，仿真模板用于派生出不同的仿真任务。

5.如权利要求书3所述的仿真服务器（8），其特征在于：包括仿真任务管理引擎、仿真计算引擎和仿真结果输出引擎；

所述的仿真任务管理引擎，实现仿真模板和仿真任务的管理及仿真任务队列的控制；采用轮询方式查询仿真计算引擎是否处于空闲状态，如空闲，将仿真任务队列中待运行的仿真任务传递给仿真计算引擎；

所述的仿真计算引擎，根据仿真任务管理引擎的控制实现仿真任务的计算，包括水动力学仿真计算和水质仿真计算；利用水动力学模型计算获得目标水域各个时刻的水位、流量等水文要素信息，利用对流扩散模型计算获得目标水域各个时刻的污染物浓度信息；

所述的仿真结果输出引擎，对不同仿真模型的计算结果进行归一化处理，将污染物浓度信息以统一格式存储至仿真结果信息表。

6.如权利要求书4所述的动态渲染技术，其特征在于：在GIS地图上以逐帧连续显示的方式实现污染物扩散的动画效果，包括仿真数据传输、浓度颜色转换、网格动态渲染。