●目錄
第1章  緒論  1
1.1  研究背景與意義  1
1.2  國內外研究現狀  3
1.2.1  泥石流災害風險評估  3
1.2.2  泥石流災害數值模擬  6
1.2.3  虛擬三維場景建模  9
1.2.4  災害信息可視化表達  13
1.3  本書研究特色與創新  15
1.4  本書組織結構  16
參考文獻  17
第2章  基於精細化格網的泥石流災害快速風險評估  25
2.1  泥石流災害風險評估概述  25
2.1.1  泥石流災害風險評估的定義  25
2.1.2  泥石流災害風險評估基本思路  25
2.1.3  泥石流災害風險評估要素分析  26
2.2  評估要素精細格網化與空間展布  30
2.2.1  評估要素空間格網化方法  30
2.2.2  評估格網尺度適宜性分析  32
2.3  泥石流災害快速風險評估方法  33
2.3.1  泥石流災害整體性風險評估  33
2.3.2  泥石流災害精細化風險評估  39
參考文獻  43
第3章  基於多格網尺度的泥石流災害模擬並行優化  45
3.1  泥石流數值模擬模型  45
3.1.1  運動方程  45
3.1.2  特征參數的確定  46
3.1.3  面向對像的算法設計  48
3.1.4  約束條件  50
3.2  參數可視化配置優化  51
3.2.1  潰口參數計算  51
3.2.2  粗糙度繫數計算  53
3.2.3  參數格網化處理  53
3.3  多格網尺度模擬並行優化  54
3.3.1  模型並行優化方法  54
3.3.2  模型並行計算流程  55
3.3.3  多格網尺度模擬準確性分析  56
參考文獻  58
第4章  泥石流災害虛擬地理場景建模  60
4.1  地理場景建模工具與方法  60
4.1.1  場景建模渲染工具  60
4.1.2  地理場景建模方法  66
4.2  泥石流災害虛擬場景建模  70
4.2.1  地形場景建模  70
4.2.2  地物場景建模  77
4.2.3  泥石流災害過程建模  87
4.3  空間語義約束下泥石流場景融合建模  88
4.3.1  泥石流場景融合建模流程  88
4.3.2  空間語義約束規則  89
4.3.3  空間語義約束融合建模方法  93
參考文獻  95
第5章  泥石流災害過程可視化與增強表達  97
5.1  相關概念與技術  97
5.1.1  視覺變量  97
5.1.2  數據可視化  109
5.1.3  適宜性表達  112
5.2  泥石流災害過程可視化  113
5.2.1  泥石流可視化場景體繫  113
5.2.2  泥石流災害動態可視化數據流  114
5.2.3  泥石流災害動態可視化方法  115
5.3  示意性符號與真實感場景協同可視化  119
5.3.1  可視化表達連續層次結構  119
5.3.2  示意性符號與真實感場景協同  123
5.4  災害全過程動態增強表達  127
5.4.1  多樣化視覺變量聯合的場景對像語義增強  127
5.4.2  災害全過程動態增強可視化  128
參考文獻  129
第6章  泥石流災害演進模擬與可視化分析服務  132
6.1  相關概念與技術  132
6.1.1  WebGL技術  132
6.1.2  WebGL三維引擎  133
6.1.3  網絡數據傳輸技術  134
6.2  總體框架設計  135
6.3  服務器端泥石流計算模型優化  137
6.4  客戶端泥石流演進模擬與可視化分析  139
6.4.1  用戶終端分析  139
6.4.2  客戶端界面與人機交互設計  140
6.4.3  可視化服務發布與交互展示分析  143
參考文獻  146
第7章  原型繫統研發與案例應用  148
7.1  案例區域與數據處理  148
7.1.1  案例區域介紹  148
7.1.2  數據處理  148
7.2  原型繫統研發  150
7.2.1  繫統開發環境  150
7.2.2  繫統功能界面  150
7.3  泥石流災害整體性風險快速判定  151
7.3.1  泥石流危險性評估  151
7.3.2  泥石流易損性評估  153
7.3.3  泥石流整體性風險判定  154
7.4  泥石流災害精細化風險評估分析  155
7.4.1  參數設置與傳輸  155
7.4.2  多格網尺度下模擬並行優化  156
7.4.3  泥石流災害風險評估分析  160
7.5  泥石流災害全過程動態增強表達與認識效率評價  162
7.5.1  泥石流災害場景融合可視化  162
7.5.2  泥石流災害全過程增強表達  164
7.5.3  泥石流災害場景認知效率評價  165
7.5.4  泥石流災害場景渲染效率分析  168
參考文獻  168

泥石流是一種在山區頻發的典型環境地質問題，往往由暴雨、洪水、滑坡等自然災害引發，具有寬級配、高濃度、速度快、持續時間短、衝擊力大、破壞性強等特點。因此，開展泥石流災害的時空過程模擬及風險評估研究，可以及時得到泥石流災害的風險程度、受災範圍以及生命損失等災情信息，對泥石流災害的防災減災具有十分重要的意義。本書首先對國內外時泥石流災害數值模擬、風險評估、三維場景建模和災害信息可視化表達等方面的相關技術特點進行了概述和分析，並明確了本書的研究特色與創新性。然後提出了基於精細化格網的泥石流災害快速風險評估的方法、基於多格網尺度的泥石流災害時空過程模擬模型、基於虛擬地理信息繫統和時空過程模擬的專業知識提出了構建泥石流災害模擬虛擬地理環境的建模方法與可視化方法，並就災害過程可視化、動態增強表達進行了研究。最後，本書介紹了原型繫統的研發過程及實際應用案例，表明本研究具有重要的學術意義、實際意義。