專利名稱：一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置及模擬方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以直接應(yīng)用于風(fēng)沙災(zāi)害模擬的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置及模擬方法。
背景技術(shù)：
沙塵暴這一復(fù)雜自然現(xiàn)象及其引發(fā)的問題已成為生態(tài)學(xué)、自然地理學(xué)、氣象學(xué)、風(fēng) 沙物理學(xué)、災(zāi)害學(xué)和環(huán)境科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。目前，我國(guó)正在逐步開展沙塵暴 災(zāi)害的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和仿真預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)研究，但還處于起步階段。當(dāng)前沙塵暴領(lǐng)域的 研究多停留在定性研究階段，粉塵物質(zhì)在整個(gè)沙塵暴事件期間的空間分布定量化研究還很 欠缺，其實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化分布過程和規(guī)律還不是十分清楚，對(duì)沙塵暴的災(zāi)害預(yù)警手段還亟需提 升?，F(xiàn)有技術(shù)多是從氣象學(xué)的角度預(yù)測(cè)沙塵暴的運(yùn)移規(guī)律，尚無(wú)從風(fēng)沙物理學(xué)角度判別沙 塵暴發(fā)生、發(fā)展和移動(dòng)路徑的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種能夠?qū)崟r(shí)地提供風(fēng)沙災(zāi) 害模擬情況，并能夠進(jìn)行風(fēng)沙災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警檢測(cè)的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置，包括數(shù)據(jù)采集裝置、用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集裝置采集數(shù) 據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、以及風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置和風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置，其中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置 包括地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊和風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置包括系統(tǒng)底圖模 塊和風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊，所述系統(tǒng)底圖模塊與所述地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊相聯(lián)，所述風(fēng)沙 災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊與所述風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊相聯(lián)，并且，所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置還包 括與所述系統(tǒng)底圖模塊以及風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊相聯(lián)的疊加運(yùn)算模塊，所述疊加運(yùn)算模 塊與所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置相聯(lián)，所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置上連接有外部輸出裝置。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集裝置和歷史數(shù)據(jù)錄入裝置。進(jìn)一步，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集裝置通過傳感器或探測(cè)器對(duì)待測(cè)環(huán)境的大風(fēng)強(qiáng)度、風(fēng) 蝕速度、沙塵濃度、沉降量、以及能見度中的一種或幾種參數(shù)進(jìn)行采集。更優(yōu)選地，所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置還包括模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K 分別與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置相聯(lián)。進(jìn)一步，所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置還包括風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊與所述 風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置相聯(lián)。本發(fā)明的另一目的為提供一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬方法，包括以下步驟a、通過數(shù)據(jù)采集裝置將待測(cè)地的基礎(chǔ)信息、地理信息以及風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)信息錄入 到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中；b、然后通過風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中調(diào)入數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算和模 擬，并在外部輸出裝置上形成系統(tǒng)底圖以及在系統(tǒng)底圖上形成風(fēng)沙災(zāi)害模擬視圖；C、通過風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置對(duì)步驟b中的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、評(píng)估，并將結(jié)果顯示在外部輸出裝置上。優(yōu)選地，通過模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K將所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置以及風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置 模擬和評(píng)估的各次或?qū)崟r(shí)的結(jié)果反饋至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，并進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)以及模擬調(diào)整。進(jìn)一步，當(dāng)與所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置相聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊收到超過設(shè)定值的數(shù)據(jù) 信號(hào)時(shí)，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.利用TM影像數(shù)據(jù)和國(guó)家地形分布數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)底圖，該底圖與衛(wèi)星圖像相對(duì) 應(yīng)，可以直接用于與衛(wèi)星云圖的比較，為利用衛(wèi)星云圖讀取沙塵暴的分布范圍提供了參考 依據(jù)。2.通過風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)信息模塊(包含多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù))，為風(fēng)沙災(zāi)害的仿真模擬提供 多角度的分析數(shù)據(jù)。即能利用地表起沙，沙塵分布等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行風(fēng)沙災(zāi)害形成發(fā)展的模擬， 又可以通過沙塵暴歷史事件數(shù)據(jù)模塊對(duì)已發(fā)生沙塵暴災(zāi)害進(jìn)行歷史重現(xiàn)，為最近30年已 發(fā)生沙塵暴災(zāi)害規(guī)律的研究提供便利。3.通過對(duì)基礎(chǔ)地理信息模塊中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)與風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊中基本 數(shù)據(jù)的疊加，利用沙塵暴模擬算法，生成直觀的風(fēng)沙災(zāi)情評(píng)估圖。專業(yè)人員可以利用評(píng)估圖 對(duì)沙塵暴災(zāi)害情況進(jìn)行評(píng)估分析，同時(shí)，非專業(yè)人員也很容易讀取沙塵暴災(zāi)害的分布情況。4.風(fēng)沙災(zāi)害信息模塊中增加了 API、沙塵濃度等信息數(shù)據(jù)庫(kù)，不僅為已發(fā)生沙塵 暴期間空氣質(zhì)量的查詢提供了信息，同時(shí)也提供了對(duì)未來(lái)沙塵暴發(fā)生期間空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)的 重要參考依據(jù)。5.設(shè)置了風(fēng)沙災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)裝置，該裝置是利用對(duì)風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估模塊的結(jié) 果，根據(jù)沙塵暴災(zāi)害不同等級(jí)，對(duì)沙塵暴災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行等級(jí)劃分。在此基礎(chǔ)上，利用預(yù)警 預(yù)報(bào)裝置對(duì)不同級(jí)別災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警提醒，為政府部門發(fā)布預(yù)警信息提供直接的技術(shù)支撐。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明系統(tǒng)底圖的示意圖；圖3為本發(fā)明風(fēng)沙災(zāi)害模擬的結(jié)果示意圖；圖4為本發(fā)明風(fēng)沙災(zāi)害路徑模擬的結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，其中示出本發(fā)明一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置的優(yōu)選實(shí)施例，包括數(shù)據(jù)采集裝 置1，優(yōu)選地，該數(shù)據(jù)采集裝置1包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集裝置11和歷史數(shù)據(jù)錄入裝置12，所述 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集裝置11可以通過傳感器或探測(cè)器等采集裝置對(duì)待測(cè)環(huán)境的大風(fēng)強(qiáng)度、風(fēng) 蝕速度、沙塵濃度、沉降量、以及能見度中的一種或幾種參數(shù)進(jìn)行采集，而所述歷史數(shù)據(jù)錄 入裝置12包括從國(guó)家統(tǒng)計(jì)部門的信息數(shù)據(jù)庫(kù)中錄入某個(gè)或某些地區(qū)的各種地理、人文、交 通、城鎮(zhèn)分布、人口分布、TM影像數(shù)據(jù)等歷史數(shù)據(jù)；本發(fā)明的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置還包括用于 存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集裝置1采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2、以及風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置3和風(fēng)沙災(zāi)害 評(píng)估裝置4，其中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2包括地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊21和風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊 22，所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置3包括系統(tǒng)底圖模塊31和風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊32，所述系統(tǒng)底圖模塊31與所述地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊21相聯(lián)，所述風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊32與所述風(fēng)沙 災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊22相聯(lián)。其中，所述系統(tǒng)底圖模塊31從所述地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊21讀取該地區(qū)的TM影像圖 庫(kù)(例如遙感衛(wèi)星拍攝的TM影像資料)、地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)和社會(huì)人口、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)等(例如 可以從國(guó)家統(tǒng)計(jì)部門數(shù)據(jù)庫(kù)獲得相應(yīng)信息)，并利用上述的數(shù)據(jù)庫(kù)信息生成本發(fā)明風(fēng)沙災(zāi) 害模擬裝置的系統(tǒng)底圖(如圖2所示)；這樣在所述的系統(tǒng)底圖上即包含遙感衛(wèi)星實(shí)時(shí)云 圖，又可以顯示國(guó)家統(tǒng)計(jì)的人口，經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)信息；由此，在沙塵暴災(zāi)害發(fā)生時(shí)，能夠?qū)Τ休d 體的受災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)提供數(shù)據(jù)與技術(shù)支撐。所述風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊32從所述風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊22讀取相應(yīng)地區(qū)的 地表起沙數(shù)據(jù)庫(kù)、沙塵分布數(shù)據(jù)庫(kù)、大氣降塵時(shí)空分布數(shù)據(jù)庫(kù)、極大風(fēng)速等值線數(shù)據(jù)庫(kù)、API 等值線數(shù)據(jù)庫(kù)、沙塵暴歷史事件數(shù)據(jù)庫(kù)等信息，為風(fēng)沙災(zāi)害的模擬與預(yù)警提供詳盡、具體的 數(shù)據(jù)支持，使得本發(fā)明對(duì)風(fēng)沙災(zāi)害的動(dòng)力模擬更加接近于真實(shí)的客觀環(huán)境。由此，本發(fā)明可 以在風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬的時(shí)候，能夠揭示典型沙塵暴事件發(fā)生、發(fā)展和演變的規(guī)律，為風(fēng)沙 災(zāi)情評(píng)估和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供技術(shù)基礎(chǔ)。進(jìn)一步，本發(fā)明所述的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置3還包括與所述系統(tǒng)底圖模塊31以及風(fēng) 沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊32相聯(lián)的疊加運(yùn)算模塊33，所述疊加運(yùn)算模塊33與所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng) 估裝置4相聯(lián)，所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置4上連接有外部輸出裝置(如圖3和圖4所示)。優(yōu) 選地，對(duì)風(fēng)沙災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，可以是通過風(fēng)沙災(zāi)害的強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)，并從風(fēng)沙災(zāi)害的影響 范圍以及風(fēng)沙災(zāi)害帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失等幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。由此，系統(tǒng)底圖模塊31和風(fēng)沙災(zāi) 害動(dòng)力模擬模塊32通過所述的疊加運(yùn)算模塊33進(jìn)行復(fù)合、疊加，并進(jìn)行風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估，進(jìn) 而將相應(yīng)的結(jié)果呈現(xiàn)在外部輸出裝置上(例如顯示器、屏幕、通信終端等)，直觀地將實(shí)時(shí) 的或歷史的風(fēng)沙災(zāi)害情況呈現(xiàn)給使用者或者查詢者。優(yōu)選地，本發(fā)明所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置還包括模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K6，模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn) 模塊6分別與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2和所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置4相聯(lián)。由此，使得本發(fā)明可 以即通過歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)沙災(zāi)害模擬，又能夠通過后續(xù)各個(gè)時(shí)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)之前的模擬 結(jié)果進(jìn)行校正、校驗(yàn)，并進(jìn)一步優(yōu)化和改善模擬過程，達(dá)到對(duì)風(fēng)沙災(zāi)害盡可能準(zhǔn)確的預(yù)告、 評(píng)估和預(yù)警。并且，所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置還包括風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊5，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊5與 所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置4相聯(lián)。當(dāng)所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置4評(píng)估出的風(fēng)沙災(zāi)害程度超過了 設(shè)定值之后，本發(fā)明便可以通過風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊5發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知相關(guān)操作者或相關(guān)部 門采取預(yù)防和處理措施。因此，能夠大大地減少風(fēng)沙災(zāi)害給社會(huì)和人們的生產(chǎn)、生活所帶來(lái) 的財(cái)產(chǎn)和物質(zhì)損失。具體地，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬方法，包括以下步驟a、通過數(shù)據(jù)采集裝置將待測(cè)地的基礎(chǔ)信息、地理信息以及風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)信息錄入 到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中；b、然后通過風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中調(diào)入數(shù)據(jù)，進(jìn)行 計(jì)算和模擬，并在外部輸出裝置上形成系統(tǒng)底圖以及在系統(tǒng)底圖上形成風(fēng)沙災(zāi)害模擬視 圖；C、通過風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置對(duì)步驟b中的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、評(píng)估，并將結(jié)果顯示在外部 輸出裝置上。同時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)于沙塵暴災(zāi)害具有一定程度的不確定性，為了使得模擬結(jié)果 更加接近實(shí)際情況，本發(fā)明在預(yù)測(cè)模擬的基礎(chǔ)上，還將各個(gè)時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間段所檢測(cè)、模擬出來(lái)的結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比、校驗(yàn)，即與沙塵暴災(zāi)害發(fā)生后的真實(shí)情況比較，反饋每個(gè)模 塊中數(shù)據(jù)模型的不足，進(jìn)行完善與修改。在不斷的完善中，使系統(tǒng)裝置在模擬預(yù)警中更加準(zhǔn) 確。具體地，可以通過模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K將所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置以及風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置 模擬和評(píng)估的各次或?qū)崟r(shí)的結(jié)果反饋至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，并進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)以及模擬調(diào)整。而且，如上所述，當(dāng)與所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置相聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊收到超過設(shè)定 值的數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，本發(fā)明所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊還可以發(fā)出報(bào)警信號(hào)。更具地，本發(fā)明可以進(jìn)行的模擬種類包括a、衛(wèi)星云圖的移動(dòng)模擬根據(jù)指定的時(shí)間段，在地圖上模擬顯示沙塵暴時(shí)間段內(nèi)的模擬云圖移動(dòng)路徑變 化。b、沙塵云圖移動(dòng)模擬根據(jù)指定的時(shí)間段，在地圖上模擬沙塵暴時(shí)間段內(nèi)沙塵云圖的移動(dòng)路徑變化。C、近地面氣流場(chǎng)(極大風(fēng)速、風(fēng)向)的動(dòng)態(tài)模擬調(diào)用已經(jīng)錄入的極大風(fēng)速等數(shù)據(jù)，按照指定的時(shí)間段，生成極大風(fēng)速的等值線 (等值線依據(jù)站點(diǎn)測(cè)得的風(fēng)速生成等值線，并按照風(fēng)向的大小，標(biāo)注對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)在地圖 上)。d、大氣污染指數(shù)(API)分布的動(dòng)態(tài)變化依據(jù)用戶導(dǎo)入的API數(shù)據(jù)和制定的時(shí)間段，生成對(duì)應(yīng)API值的等值線并顯示在地 圖上(生成污染指數(shù)等值線，用不同顏色標(biāo)出污染等級(jí)范圍)。e、大氣降塵分布圖依據(jù)用戶導(dǎo)入的降塵數(shù)據(jù)和指定的時(shí)間段生成對(duì)應(yīng)的等值線并顯示在地圖上。f、沙塵源區(qū)分布圖依據(jù)不同沙塵暴事件的極大風(fēng)速數(shù)據(jù)、風(fēng)蝕方程和土地利用，建立沙塵釋放模型， 計(jì)算不同地表(流動(dòng)、半固定和固定沙地，農(nóng)田、草地、干鹽湖、戈壁)的最大輸沙率和粉塵 釋放速率，生成基于風(fēng)沙動(dòng)力過程的沙塵源區(qū)分布圖。g、批量生成對(duì)應(yīng)時(shí)刻各數(shù)據(jù)的截圖，并實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上以上功能的模擬。另一方面，本發(fā)明進(jìn)行的風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估包括a、風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)度評(píng)估綜合分析近地面氣流場(chǎng)的分布、土地利用格局、API等值線值，分類生成揚(yáng)沙區(qū)、浮 塵區(qū)、沙塵暴區(qū)、強(qiáng)沙塵暴區(qū)，并標(biāo)注在地圖上。b、風(fēng)沙災(zāi)害范圍評(píng)估 將風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)度評(píng)估結(jié)果與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，快速提 取不同沙塵暴事件影響的面積和人口等信息。C、風(fēng)沙災(zāi)害損失評(píng)估根據(jù)風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)度、風(fēng)沙災(zāi)害范圍的評(píng)估結(jié)果，并結(jié)合實(shí)地調(diào)查和相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 分析計(jì)算風(fēng)沙災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失。如上所述，本發(fā)明還包括風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊5，具體地，本發(fā)明可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的 聲音報(bào)警裝置、影像報(bào)警裝置等方式對(duì)風(fēng)沙災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警報(bào)警，例如a、風(fēng)沙災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型
根據(jù)歷史沙塵暴事件的模擬仿真結(jié)果，建立具有時(shí)空關(guān)聯(lián)特征的風(fēng)沙災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù) 警模型，包括近地面風(fēng)場(chǎng)空間分布模型、土壤風(fēng)蝕預(yù)報(bào)模型、起沙起塵量計(jì)算模型、能見度 計(jì)算模型和大氣降塵量和污染指數(shù)預(yù)報(bào)模型等。b、風(fēng)沙災(zāi)害監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警獲取各種風(fēng)沙實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型進(jìn)行分析、判斷，確定風(fēng)沙災(zāi) 害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的定量化指標(biāo)與等級(jí)，包括大風(fēng)強(qiáng)度、風(fēng)蝕速率、沙塵濃度、降塵量、能見度預(yù)警 和大氣污染指數(shù)等。顯而易見，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，可以用本發(fā)明的一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置和模 擬方法，構(gòu)成各種類型的災(zāi)害模擬裝置和模擬方法。上述實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的 技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集裝置(1)、用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集裝置(1)采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(2)、以及風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置(3)和風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置(4)，其中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(2)包括地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊(21)和風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊(22)，所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置(3)包括系統(tǒng)底圖模塊(31)和風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊(32)，所述系統(tǒng)底圖模塊(31)與所述地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊(21)相聯(lián)，所述風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊(32)與所述風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊(22)相聯(lián)，并且，所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置(3)還包括與所述系統(tǒng)底圖模塊(31)以及風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊(32)相聯(lián)的疊加運(yùn)算模塊(33)，所述疊加運(yùn)算模塊(33)與所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置(4)相聯(lián)，所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置(4)上連接有外部輸出裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集裝置(1)包 括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集裝置(11)和歷史數(shù)據(jù)錄入裝置(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置，其特征在于所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集裝置 (11)通過傳感器或探測(cè)器對(duì)待測(cè)環(huán)境的大風(fēng)強(qiáng)度、風(fēng)蝕速度、沙塵濃度、沉降量、以及能見 度中的一種或幾種參數(shù)進(jìn)行采集。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置，其特征在于所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝 置還包括模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K(6)，模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K(6)分別與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(2)和所 述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置(4)相聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置，其特征在于所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置還 包括風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊(5)，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊(5)與所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置(4)相聯(lián)。
6.一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬方法，其特征在于包括以下步驟a、通過數(shù)據(jù)采集裝置將待測(cè)地的基礎(chǔ)信息、地理信息以及風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)信息錄入到數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)裝置中；b、然后通過風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中調(diào)入數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算和模擬，并 在外部輸出裝置上形成系統(tǒng)底圖以及在系統(tǒng)底圖上形成風(fēng)沙災(zāi)害模擬視圖；C、通過風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置對(duì)步驟b中的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、評(píng)估，并將結(jié)果顯示在外 部輸出裝置上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)沙災(zāi)害模擬方法，其特征在于通過模擬數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K將 所述風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置以及風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置模擬和評(píng)估的各次或?qū)崟r(shí)的結(jié)果反饋至數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)裝置，并進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)以及模擬調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置，其特征在于當(dāng)與所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝 置相聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊收到超過設(shè)定值的數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置和模擬方法，所述的模擬裝置包括數(shù)據(jù)采集裝置、用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集裝置采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、以及風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置和風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊和風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置包括系統(tǒng)底圖模塊和風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊，系統(tǒng)底圖模塊與所述地區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊相聯(lián)，風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊與所述風(fēng)沙災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊相聯(lián)，風(fēng)沙災(zāi)害模擬裝置還包括與系統(tǒng)底圖模塊以及風(fēng)沙災(zāi)害動(dòng)力模擬模塊相聯(lián)的疊加運(yùn)算模塊，疊加運(yùn)算模塊與所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置相聯(lián)，所述風(fēng)沙災(zāi)害評(píng)估裝置上連接有外部輸出裝置。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)地提供風(fēng)沙災(zāi)害模擬情況，并能夠進(jìn)行風(fēng)沙災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01W1/10GK101893726SQ20101023539
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者劉連友, 呂艷麗, 張小嘯 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)