WMS—流域建模系統軟件

WMS 11—流域建模系統軟件
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軟件簡介

WMS(Watershed Modeling System)是一維水文、一維水力和二維分布式水文模擬的頂級解決方案。WMS具有功能強大的工具，用于地形數據處理，自動流域劃分，幾何參數計算和洪泛區的劃分。

應用范圍：
1、使用數字地形數據，WMS可以自動劃分流域和子流域。作為流域劃分的一部分，盆地數據，例如面積、坡度、平均高程、最大流量的距離，以及其它許多常用的水文參數會自動完成計算。 2、GSSHA-二維地表/地下水水文學模型，使用二維有限差分網格對地表徑流和地下水進行分析模擬。同時也可進行水質和泥沙運移模擬。
3、WMS可與多種文件格式兼容，并提供在線教學，幫助用戶學習并獲取WMS使用的GIS數據。
4、WMS允許用戶有效利用各種類型的GIS數據，進行水文水力模擬。WMS的GIS模塊包括一系列工具，可用于輸入、創建及操作GIS矢量和柵格數據。
5、WMS中強大的插值算法，幫助用戶使用數字流域數據及水流表面高程數據點進行洪泛區的劃分模擬及繪圖。
6、使用WMS隨機模擬工具可對模擬中不確定的參數進行分析。

WMS 11 新特點：
◆導出雨量數據集至Google Earth動畫文件
◆導出索引地圖單元至Google Earth作為矢量多邊形 ◆導入GSSHA索引地圖文件
◆GSSHA可支持污染物運移及NSM模擬
◆可為NSM成分及簡單的第一順序成分，創建質量及濃度圖表 ◆GSSHA可支持陸上徑流邊界條件
◆改進同SSURGO數據的連接
◆改進GSSHA隨機模型的校準功能
◆在河流網絡中，可定義任意地點的污染物來源
◆圖形用戶界面
◆所有的模擬參數可通過交互的圖形界面直接輸入；
◆支持對本地模型輸入/輸出文件的直接讀寫；
◆項目瀏覽窗口可快速的進行數據圖層及展示設置；
◆項目瀏覽窗口可直接訪問模擬參數圖表，對水文模型進行控制；
◆自動匹配次臨界流和超臨界流計算；
◆簡單的CAD/GIS工具增強了對數字地形數據及GIS數據的操控，使得劃分流域和計算模型輸入參數更加流暢。

圖像及可視化
可利用數字地圖和高程模型作為參考及源數據創建模型。在模型創建過程中，模型的圖像代表允許用戶對工作進行快速的復查和展示；
對OpenGL技術的執行，允許快速的三維渲染，進行實時旋轉，及矢量圖和柵格圖數據的即時更新；
支持顏色轉換，提供單一角度的圖層結果查看。

WMS 模型
WMS支持多種行業標準的數值模型，用于計算峰值流、歷線、水質、水高程及其他水文水力參數；
每個模型通過水文模擬模塊或河流模塊得以支持；
每個模型都有模型檢查器引導用于校正模型中輸入數據的錯誤及疏漏；
模型包括：HEC-1、HEC-HMS、TR-20、TR-55、MODRAT、CE QUAL W2、National Flood Frequency (NFF)、Rational Method、HSPF、HEC-RAS、GSSHA、SMPDBK、xpswmm、EPA-SWMM。

WMS 模塊
1、Map Module提供了一系列工具，用于在GIS中定義流域數據，然后利用該信息直接創建并管理水文水力模型，或作為TINs、DEMs中數據研發的支持工具。
2、GIS Module-GIS數據可以被讀取、展示以及用于研發水文模擬參數；從GIS圖層中可但須選擇要素（點、線、多邊形），只有選中的要素轉化為WMS覆蓋中的要素對象。
3、Terrain Data Module -用于用戶創建、編輯及預處理數字地形數據；編輯DEM高程；更快更有效的TIN三角算法及處理；從已處理過的DEMs中釋放出重要的高程點；可基于數字地形模型和水表面數據生成洪區深度和廣度地圖。
4、Drainage Module-用戶可靈活應用任意流域網絡及地表情況，自動劃分水流、流域或自流域邊界條件。使用該模塊可以構建一個完整的流域模型。流域參數和水文演算參數，如坡度、距離、水流路徑等等，可以在流域構建過程中自動生成。
5、2D Grid Module-二維網格模塊用于表面可視化及二維降雨、徑流分析模型的研發。
6、Scatter Point Module-二維散點圖模塊用于將散點圖數據插值至網格或TINs中，這些插值用于洪泛區劃分。
7、River Modeling Module-利用地形數據或地圖數據，創建河流模擬中最基本的幾何屬性（河流中心線、橫切面等）。
8、Hydrologic Modeling Module-作為水文建模輸入、執行和輸出查看的中心，每個水文模型都具有圖形界面，允許用戶快速有效的查看編輯模型輸入參數及分析輸出結果。

軟件功能

一、模型概述

1、完整的全功能模型：

? GIS工具
? 基于Web的數據采集工具
? 地形數據導入和編輯工具
? 集水區自動劃分及水文模型
? 支持行業最標準的水文模型
? 水文建模向導
? 水力模型和洪泛分析
? 暴雨模型
? 2D（分布式）水文
? 與FHWA水力計算軟件集成
? 將WMS動畫輸出到Google TM Earth

2、流域自動劃分及水文模型
? 利用數字地形數據自動劃定流域和子流域
? 自動計算幾何盆地的數據如面積，坡度，平均高程，最大流動距離等
? 用少量的輸入來計算水文盆地的數據，如時間，濃度，曲線數，滲透參數
? 用行業標準方程計算包含WMS子流域的滯后時間和集中時間
? 添加任意數量的內部出口點，讓WMS自動細分分水嶺
? 可覆蓋派生流域邊界，方便分層操作

3、支持大多數行業標準水文模型

WMS水文許可證包括以下行業標準水文模型的接口：
? HEC-1
? HEC-HMS
? TR-20
? TR-55
? MODRAT
? OC (Orange County, California) Rational
? OC Hydrographic
? HSPF
? National Streamflow Statistics
? 讀取并比較計算和監測結果

4、水力建模和洪泛分析
? 定義一個流中心線
? 定義截面位置

? 從海拔和地面的材料數據自動切斷截面和曼寧糙率值
? 導出交叉部分到HEC-RAS或簡體潰壩水力模型
? 運行的水力模型，并讀取回流至WMS的水位
? 從水力模型或手動輸入已知水面海拔水面高程數據
? 利用數字地形數據和水面高程數據點創建洪水范圍和洪水深度圖
? 將洪峰流量從任何WMS支持水文模型鏈接到HEC-RAS水力模型
? 暴雨建模
? 繪制一個暴雨排水網絡或從GIS導入網絡
? 從底層高程數據計算海拔高度，長度和管道斜坡
? 將水文模型數據鏈接到暴雨排水網絡
? 導出水文模型數據和暴雨排水網絡到EPA-SWMM或XP-SWMM
? 將EPA的SWMM或XP-SWMM文件導入到WMS中

5、2D（分布式）水文

? WMS所支持的2D模型
Ⅰ 美國陸軍工程兵部隊（USACE）GSSHA模型
Ⅱ HMS的版本的準分布式MODClark方法
? 洪水預報（整個2D域的深度和速度）
? 暴雨（本地降雨）洪水分析
? 地表積水和滲透分析
? 濕地建模
? 土地利用變化的影響建模
? 地下水/地表水相互作用建模
? 泥沙和污染物建模

6、導入你所需要的

? USGS DEMS - 從美國地質調查局下載和使用
? USGS NED數據 - 無縫的高程數據，下載并寫入WMS
? ArcGIS的柵格（ASCII格式） - 從ArcGI中讀取屬性數據網格格式
? ESRI Shape文件 –將各種形狀和屬性寫入WMS
? DXF和DWG格式的CAD文件 - WMS支持最新版本的DWG和DXF
? TIFF，JPEG圖像文件 - 可以隨著地理參考信息讀取WMS/圖像
? ArcGIS支持的任何數據可以寫入WMS（ArcGIS許可，與ArcGIS10.0兼容）

7、行業的領導者
WMS是由Aquaveo工程服務公司經過多年的開發經驗開發出的流域建模方案。
? 逐步教程和視頻
? 在線社區論壇和產品文檔
? 電話和電子郵件技術支持
? 定期安排培訓課程，專家授課建模
? 現場培訓
? 專業咨詢服務

二、定制流域建模工具

WMS9.1包括一個主要的定制工具來幫助快速完成您的項目

1、GIS工具
? 不使用GIS工具：輸入數據并使用導入的數據創建水文和水力模型
? 使用ArcGIS：導入和使用ArcGIS支持的任何文件格式創建水文/水力模型
? 將水文和水力模型數據導出到各種柵格和矢量GIS格式中

2、基于Web的數據采集工具
? 直接從WMS下載USGS海拔，地形圖，航拍數據
? 無縫導入下載的數據，并用它來建立水文和水力模型

3、地形數據導入和編輯工具

? 導入各種高程數據格式：
? USGS DEMs - 從USGS下載和使用任何格式的 DEM USGS NED數據
? ArcGIS的柵格（ASCII格式）
? 等高線數據（ArcGIS shape文件或CAD文件）
? XYZ調查點
? 在WMS中用高程數據建立模型并閱讀，查看和編輯
? 將來自多個源的高程數據結合起來，修改成一個單一的數據集，用于建模
? 將個別高程值或蓋章線性特征（如堤壩或流高程）修改成高程數據

4、與FHWA水力計算軟件集成
? WMS的許可證包括HY-8建模向導，引導你的整個過程：
? 從一個涵洞上游劃定流域并計算水文參數
? 調整涵洞
? 從涵洞下游水文開始布線
? 確定后面涵洞淹沒區
? 分析現有的暗渠
? 繪制涵洞和道路布局，計算長度，在WMS和HY-8之間的計算和輸入數據
? 創建水工建筑物（河道，排水溝和進氣口，拋石結構，堰，蓄滯洪區，合理的流域）和水力工具箱，使用聯邦公路管理局批準的方法進行水力計算
? WMS提供最新版本HY-8的接口和FHWA水力工具箱

WMS 系統要求

操作系統：Windows 10
RAM：16 GB或更高
CPU：WMS軟件占用大量CPU。一些與WMS集成的模型和實用程序可以同時利用多個處理器核心。我們建議您使用預算允許的最快CPU。
存儲：建議的存儲量將根據個別數據要求而有所不同。最新版本的WMS非常占用磁盤I/O。
-機械硬盤驅動器：基本性能
-SATA固態驅動器：更好的性能
-NVMe固態硬盤：最佳性能
顯卡：專用顯卡比集成顯卡更好。專為游戲設計的基本或中端nVidia卡效果最佳。
分辨率：1920 x 1080或更高

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