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三维视景平台在黄河下游河道整治规划中的应用研究王彤王军良张继勇谈皓王莉程冀马迎平彭彦铭黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州，450003摘要：本文通过对“数字黄河”的三维视景平台－“黄河下游交互式三维视景系统”在“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”中应用情况的介绍，提供了一种三维视景平台在黄河下游河道整治规划中的应用思路和方向。
“黄河下游交互式三维视景系统”是“数字黄河”工程的基础设施，它将整个黄河下游装入了计算机，在计算机中建立了与现实黄河下游相对应的虚拟对照体，从而为在计算机中进行黄河下游治理方案研究提供了一个基于GIS的三维视景平台，在其上可以挂接任何基于GIS的数学模型及应用分析结果，为黄河下游治理方案的比选提供形象、直观的三维可视化支持。
“黄河下游交互式三维视景系统”所建设的与现实黄河下游一一对应的数字河道、防洪工程等为黄河下游河道整治规划提供了三维可视化的决策支持平台。
1 黄河下游河道概况及整治黄河下游属游荡性河道，白鹤至高村河段河道比降在1.70～2.650/000之间，河床断面宽度达1.5～3.5km。
天然情况下河道内沙洲密布，水流分散，汊流丛生，有时多达4～5股。
自上个世纪60年代末开展游荡性河段河道整治以来，陆续修建了一些河道整治工程，“宽、浅、乱”的河槽形态有所改善，河道整治工程控制较好的河段河势比较稳定，主溜基本为单股，但河道整治工程控制较弱的河段，常出现二、三股河，仍具有“宽、浅、乱”的基本特点。
从整体看，黄河下游白鹤至高村河段游荡多变的特性基本没有改变。
河道整治是一项十分复杂的系统工程，影响因素众多，涉及面广，特别是游荡性河段问题更为复杂。
河道整治必须做到上下游、左右岸统筹考虑，兼顾防洪与护滩保村、两岸供水及经济社会发展的需求等问题。
要充分利用高速发展的现代化科技，利用科学的思想和方法，进行黄河下游游荡性河道的整治规划与研究工作。
黄河水利委员会李国英主任曾在其所著《治理黄河－思辨与践行》一书中指出：河道整治“要充分利用数学模型和实体模型两大手段，建立数学模型分析、实体模型试验和河道整治方案制订与实施等三个步骤联合运用的科学途径，即第一步，利用数学模型对多个河道整治方案进行计算机模拟，经分析计算提出若干可能方案；第二步，利用实体模型对数学模型提出的可能方案进行试验，经论证比选，提出可行方案；第三步，将实体模型试验提出的可行方案布置到原型河道上，经过原型实践，逐步调整、稳定。
三维技术与BIM在水利设计行业的应用现状及相关建议引言随着科技的不断发展，三维技术和BIM（建筑信息模型）在水利设计行业中的应用越来越广泛。
这些技术的应用可以为水利工程提供更精准、高效的设计和施工方案，同时也可以提高工程的管理和运维水平。
本文将通过分析当前三维技术与BIM在水利设计行业中的应用现状，探讨其存在的问题与挑战，并提出相关的建议，以期为水利设计行业的发展提供一些参考和借鉴。
1. 三维技术在水利设计中的应用三维技术是指以三维空间为基础，利用计算机软件对水利工程进行模拟、设计和展示。
目前，三维技术已经广泛应用于水利工程中的水利水电站、水利渠道、水利水库、水文观测等领域。
通过三维技术，设计人员可以实时观察水利工程的实景效果，更直观地了解工程的结构和布局，提高设计效率和精度。
2. BIM在水利设计中的应用BIM是一种基于数字化建模的设计和管理方法，可以在整个水利工程的生命周期中实现信息的集成和共享。
众所周知，水利工程的复杂性和多样性需要相关部门的密切合作和信息共享，而BIM正是在这方面能提供有效的支持。
通过BIM，设计人员可以实现水利工程的全流程管理，包括设计、施工、运维等各个环节，以及工程相关数据的高效利用和共享。
二、三维技术与BIM在水利设计行业中存在的问题与挑战1. 技术标准和规范的不统一目前，我国水利设计行业的三维技术和BIM的应用仍存在技术标准和规范的不统一问题。
由于缺乏统一的行业标准，设计和施工单位在应用三维技术和BIM时往往会受到不同的标准和规范的限制，导致信息共享和交流的困难，影响了工程的设计和管理效率。
2. 人才队伍建设的薄弱三维技术和BIM的应用需要有一支高素质的人才队伍来支持，包括具备相关技术和知识的设计师、工程师以及管理人员。
目前我国水利设计行业中，缺乏具备三维技术和BIM应用能力的专业人才，这对于技术的推广和应用造成了一定的障碍。
3. 数据共享和交流的障碍在水利设计行业中，数据的共享和交流一直是一个难题。
水利工程中三维可视化技术应用探讨一、前言三维可视化技术是计算机可视化技术与水利水电工程系统相结合产生的一种仿真体，它能有效的显现出数据的精准，其实质是通过图形、图像的方式对仿真计算过程的追踪与结果的处理，使用三维可视化技术的优越性不但可以节省劳动者的劳动强度，缩短周期，更能有效的为水利水电工程人员提供一个快捷的数字化平台，有效的提高工程建设的工作效率。
传统的水利施工工程大多数是依靠设计图纸、二维平面图来进行施工控制、整体规划，这很难让其它非技术的相关人员有一个直观清晰的认识，管理者也不容易实现对全局工程实施正确有效的管理控制。
基于上述原因，加之计算机强有力的计算功能和高效的图形处理能力，三维仿真技术在水利工程方面的应用越来越普遍。
在水利工程中应用三维仿真技术，将施工建筑、地理环境、人员配置、危险程度等进行真实模拟，可以浏览工程的整体场景，更加直观的、智能的辅助设计人员进行过程设计与分析，根据不同施工方案得到仿真结果，通过对仿真结果的评估和研究，选择最有效、最安全、最有力的方案运用到施工实践当中。
二、水利工程的三维可视化技术的内容一般包括设计条件可视化，包括地质，地形，枢纽布置及施工条件等的可视化；设计建模可视化；计算分析过程可视化；成果设计可视化，也就是三维真实感图形显示及空间数据的图表，文挡输出等。
三维仿真系统的实现可以帮助用户快速优化施工方案，降低成本，节省开销，施工可靠性增强，达到更高的工作效率。
三、可视化技术在水利工程中的应用3.1 三维空间数据模型水利水电工程施工场地、建筑物布置、环境是水利水电工程的可视化仿真所要研究的静态信息，并且对一些地形填挖动态的施工逻辑关系也要及时的反映出来。
因此，要能够充分反应各工程对象的属性特点以及对以后数据的管理和操作，就必须要研究出可达到实现系统高效显示和快速分析的空间数据结构和有效的建模手段。
地物模型和地形模型共同组成了水利水电工程的三维模型。
而在设计制作整体工程的虚拟漫游动画时候，可以借助水利水电工程三维模型，通过利用3DSMax来实现。
三维技术与BIM在水利设计行业的应用现状及相关建议一、引言随着科技的不断发展，三维技术与BIM（Building Information Modeling）在水利设计行业的应用已经成为大势所趋。
其优势在于能够模拟真实场景、提高设计效率、减少设计变更和错误，从而为水利工程的设计、施工和运维提供更为有效的支持。
本文将探讨三维技术与BIM在水利设计行业的应用现状，并提出相关建议，以期推动水利设计行业的现代化和智能化发展。
二、三维技术与BIM在水利设计行业的应用现状1. 三维技术在水利设计中的应用三维技术在水利设计中的应用主要包括数字地形模型（DTM）、三维模型及可视化技术。
通过三维技术，设计人员可以对地形进行精确的测量、分析，获取地面起伏、河道情况等数据，从而为水利工程设计提供准确的数据支持。
三维技术可以将设计图纸、方案等以三维模型的形式呈现，更直观地展示设计方案，提高方案的可视性和可理解性。
三、三维技术与BIM在水利设计行业的应用优势1. 提高设计效率三维技术与BIM可以通过数字化建模、自动排布等功能，大大提高水利设计的效率。
设计人员可以通过三维模型和BIM平台，对整个设计过程进行可视化管理和优化，从而减少设计时间和成本。
2. 减少设计变更和错误由于三维技术与BIM的应用可以提供准确的数据支持，实现多专业数据的互通，使得设计人员可以在设计初期就发现问题并进行调整，大大降低了后期设计变更和错误的可能性。
3. 改善设计质量通过三维技术与BIM的应用，设计人员可以更加全面地了解水利工程的情况，包括地形、水流、土质等多方面的数据，从而设计更加科学、合理的方案，提高设计质量。
四、相关建议1. 推动行业标准化提出水利设计行业相关的三维技术与BIM的标准，推动行业内设计单位、施工单位、监理单位以及软件开发商等共同遵循一套通用标准，实现数据互通和协同。
2. 完善相关技术支持加大对水利设计行业的技术培训和技术支持力度，培养更多的三维技术与BIM专业人才，提高行业的数字化水平。
一种基于三维可视化技术的水利工程设计平台随着社会发展和科技进步，水资源的管理与利用愈加重要，水利工程的建设和管理也面临着更高的要求。
而在这个过程中，如何更好地利用信息化技术，提高水利工程设计、建设、管理的效率和精度，是一个迫切需要解决的问题。
本文将介绍一种基于三维可视化技术的水利工程设计平台。
一、前言在传统的水利工程设计中，设计人员主要依靠手绘图纸和计算机辅助设计软件进行设计。
但是这种方法存在的问题很多，例如计算精度低、难以直观地展示设计效果等等。
而随着三维可视化技术的发展和应用，设计人员可以通过虚拟现实技术直观地展示出水利工程的空间结构和功能，从而更好地完成水利工程的设计任务。
二、平台概述这种基于三维可视化技术的水利工程设计平台是一种新型的设计工具，它将三维可视化技术与水利工程设计相结合，可以实现对水利工程的空间结构、工程量和预算等内容进行三维可视化展示。
同时，设计人员可以在这个平台上进行水利工程的参数化建模和计算，从而实现设计精度的提高和设计效率的提升。
三、平台功能1.三维可视化展示该平台可以通过三维模型的展示，直观地呈现水利工程的形态和空间布局，使设计人员可以更好地了解设计效果。
2.参数化建模平台支持参数化建模，可以快速生成基础和构件等部件，同时支持对部件的尺寸和其他参数进行修改，从而快速实现设计的变化。
3.计算分析该平台还支持对水利工程进行计算分析，包括水文分析、水流分析、水力学分析、渗流分析等，可以全面地反映水利工程设计的安全性、经济性和可行性。
4.协同设计该平台还支持协同设计功能，设计人员可以通过网络实现远程协同设计，同时也可支持数据的共享和交换，方便多个部门协同工作。
四、平台特点1.效率高：传统水利工程设计依靠手绘图纸和计算机辅助设计软件完成，效率较低。
而该设计平台支持快速生成模型、参数化设计和自动计算，从而大大提升了设计的效率。
2.精度高：该平台支持多种计算分析方法，能够更加全面地反映水利工程的安全性、经济性、可行性等方面的问题，从而提高了设计的精度。
Civil 3D在河道治理工程中的应用摘要：以山西境内MGH治理工程为例，从地形曲面生成、模型的搭建、图纸的抽取、工程量计算等方面介绍了 Civil 3D 在河道治理工程方面的应用。
总结了Civil 3D 在河道治理工程中的主要优点和在的应用前景。
关键词：Civil 3D；河道工程1前言近年来，随着BIM技术的日渐成熟和计算机硬件的快速发展，能有效提升设计效率、把控设计质量的三维设计逐渐受到业界认可。
Autodesk公司的Civil 3D软件通过创建动态相关的河道地形、路线、纵断、装配，建立协调一致、包含丰富数据的模型，可从模型中抽取二维图纸，快速形成初步成果。
在设计阶段可进行动态可视化分析，实现一处变更、多处更新，避免设计出现协调性错误的风险，有效提升设计效率。
基于BIM技术动态高效的特征，针对河道工程的大尺度特征，本工程选用Civil 3D软件进行设计。
2 Civil 3D在河道工程中的应用2.1工程概况本工程治理河道MGH为桑干河一级支流，位于山西省境内。
自上世纪70年代起便已断流，除降雨期及灌溉期外，河道内基本处于无水干涸状态。
河道宽度为10米至150米不等，形态变化较为剧烈。
本次河道设计长度为河道全段，长度27km，主要设计任务为解决河道水流不畅、岸坡不稳等问题。
2.2 Civil 3D设计逻辑Civil 3D的设计逻辑为创建路线-生成现状纵断面-创建设计纵断面-创建装配-生成道路-计算工程量，在本项目中，Civil 3D的应用流程主要有：创建现状地形曲面、在现状曲面上绘制路线并生成现状纵断、依据设计资料进行河道设计（清淤疏浚及岸坡整理）、计算工程量、自动抽取二维图纸。
2.3创建现状地形曲面Civil 3D中，曲面有多种生成方式，本工程采用涵盖高程点、等高线和特征线的CAD测量图生成曲面。
由于治理河道多年断流，有水河段较少，水下部分曲面采用横断测量文件中的水下点位进行补充。
初步完成曲面建设后，将现状道路、土埂、土坝等构筑物的边线添加为曲面特征线。
一种基于三维可视化技术的水利工程设计平台随着科技的不断进步，三维可视化技术在各个领域得到了广泛应用，其中包括水利工程设计。
本文将介绍一种基于三维可视化技术的水利工程设计平台，该平台的研发和应用将为水利工程设计带来革命性的改变。
一、三维可视化技术在水利工程设计中的应用在传统的水利工程设计中，工程师们通常依赖于平面图和二维图像进行设计和评估。
然而，这种设计方法存在着一些问题，比如难以准确模拟出真实的地形、难以观察到工程的立体效果等。
而三维可视化技术的应用可以弥补这些不足，使工程师们能够更直观地理解和规划水利工程。
二、基于三维可视化技术的水利工程设计平台的构建为了构建一种基于三维可视化技术的水利工程设计平台，需要考虑以下几个方面的问题：1. 数据获取和处理在构建设计平台之前，首先需要获取和处理相关的数据。
这包括地形数据、水流数据、建筑物数据等。
地形数据可以通过激光雷达和卫星遥感等技术获取，水流数据可以通过流速测量仪器获取，建筑物数据可以通过测量和摄影等方式获取。
获取到的数据需要进行处理和整合，以便能够在平台上进行可视化展示。
2. 可视化模块的设计可视化模块是整个平台的核心部分，它负责将获取到的数据进行三维模型的构建和渲染。
在设计过程中，需要考虑到模型的精细程度、渲染效果和性能等因素。
同时，还需要设计用户界面，使用户能够方便地进行交互和操作。
3. 功能模块的设计除了可视化模块，平台还需要设计其他功能模块，以满足水利工程设计的需求。
这些功能模块包括工程规划、水力分析、水资源管理等。
这些模块可以与可视化模块进行协同工作，提供完整的设计和评估环境。
三、基于三维可视化技术的水利工程设计平台的优势相比传统的设计方法，基于三维可视化技术的水利工程设计平台具有以下优势：1. 真实感强通过三维可视化技术，工程师们可以更真实地模拟和感受工程的效果。
他们可以观察到工程在不同角度和高度下的立体效果，从而更准确地评估和调整设计方案。
三维GIS在水利工程规划设计中的应用孙雷摘要：在水资源日益缺乏的背景下，水利工程的建设项目逐步增多，本文在综述信息化时代GIS（GeographicInformationScience）技术各项优势的基础上，分析并论述了新时代中国水利工程建设中，以GIS技术为核心构建的空间分析能力和信息管理系统对水利工程勘测选址优化与高效率信息化管理起到了重大作用，希望对中国未来水利工程事业的发展有着一定的启示。
关键词：GIS技术；水利工程；信息化；应用引言地理信息系统GIS是将复杂的施工过程以简单生动的图像形式描绘出来，其具备强大的空间分析功能和图形显示功能，可以将现实中的地理位置与相关属性有机地结合起来，精确全面地为水利水电工程提供直观形象的信息支持，从而实现可以科学高效地对工程信息进行管理。
但是由目前现状来看，随着大型的水利水电工程信息管理需求快速化发展，GIS系统在实际中的应用仍旧存有不足之处，无法满足用户对空间信息的管理，因此还需要进行各种辅助决策融合各种技术手来克服。
1GIS技术简述GIS（GeographicInformationScience，地理信息科学）是一个捕获，存储，操作，分析，管理和呈现空间或地理数据的科学技术。
缩写GIS有时用于地理信息系统（GISystem），指的是研究地理信息系统的学科，也是地理信息学广泛的学科领域中的一个大领域。
空间数据基础设施是超越地理信息系统，此概念没有类似限制性的界限。
通常该术语描述集成，存储，编辑，分析，共享和显示地理信息的任何信息系统。
GIS应用程序是允许用户创建交互式查询（用户创建的搜索），分析空间信息，编辑地图中的数据，并呈现所有这些操作的结果的工具。
地理信息科学是有关地理概念，应用和系统的基础科学。
GIS可以指许多不同的技术，过程和方法。
它与许多运营有关，并有许多与工程，规划，管理，运输/物流，保险，电信和商业有关的应用。
因此，GIS和位置智能应用程序可以成为许多依赖分析和可视化的定位服务的基础。
三维实景建模在水利工程测量中的应用摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。
经济建设增加了各地对水利工程的基建需求，较大的需求量和水利工程在国家基建的重要地位加大了国家对于水利工程的重视程度，但是水利工程建筑的繁多品种和其中错综复杂的关系加大了水利工程的建筑难度。
三维可视化技术诞生于20世纪80年代，作为一种集图像显示、计算机图像处理、素描等多种处理方式为一体的技术，三维可视化技术被广泛应用于地质测绘等专业，本文就三维实景建模在水利工程测量中的应用展开探讨。
关键词：三维动态可视化；水利工程；应用引言三维动态可视化技术是一门集计算机图像处理、图像显示以及人机交互的综合性技术，它是利用三维数据的形式来呈现目标物整体特性以及形态的一种图像显示工具。
三维动态可视化技术结合了可视化技术与系统建模技术，利用可视化技术能直观、高效的显示水工设施的整体运行情况，并且可以将数据投射到监测窗口，以便于技术人员的运维。
1三维动态可视化技术的发展现状现阶段随着经济发展和市场需求的稳步提升，三维可视化技术的发展速度逐年上升。
市场需求不仅促进了三维动态可视化技术的广泛应用，还推动了可视化工具等三维可视化相关仪器的研发，例如OpenGL和DirectX。
其不仅作为现阶段最大的3D图像（3Dimensions）的应用程序接口，而且实现了3D图像的底层设计。
随着经济的发展推动，现阶段国内外的三维可视化应用程序层出不穷，例如AVS（信源编码标准）、VRMap等。
这些软件促进了三维动态可视化技术的应用率提升。
将三维动态度可视化技术与水利工程建筑相结合来看，三维动态可视化技术是服务于水利工程建设的，其实际数据对水利工程进行的实际检测所产生的数据可以真实宏观地反映水利建设的真实情况。
三维动态可视化技术的本质就是通过图像和图形的方式对方针计算过程的追踪与追踪结果的处理分析。
把三维可视化技术广泛应用于水利工程建筑不仅能够降低工作人员的工作量，而且数字化的检测分析平台和科学的检测数据增加了检测工作的安全性。
三维视景平台在黄河下游河道整治规划中的应用研究王彤王军良张继勇谈皓王莉程冀马迎平彭彦铭黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州，450003摘要：本文通过对“数字黄河”的三维视景平台－“黄河下游交互式三维视景系统”在“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”中应用情况的介绍，提供了一种三维视景平台在黄河下游河道整治规划中的应用思路和方向。
“黄河下游交互式三维视景系统”是“数字黄河”工程的基础设施，它将整个黄河下游装入了计算机，在计算机中建立了与现实黄河下游相对应的虚拟对照体，从而为在计算机中进行黄河下游治理方案研究提供了一个基于GIS的三维视景平台，在其上可以挂接任何基于GIS的数学模型及应用分析结果，为黄河下游治理方案的比选提供形象、直观的三维可视化支持。
“黄河下游交互式三维视景系统”所建设的与现实黄河下游一一对应的数字河道、防洪工程等为黄河下游河道整治规划提供了三维可视化的决策支持平台。
1 黄河下游河道概况及整治黄河下游属游荡性河道，白鹤至高村河段河道比降在1.70～2.650/000之间，河床断面宽度达1.5～3.5km。
天然情况下河道内沙洲密布，水流分散，汊流丛生，有时多达4～5股。
自上个世纪60年代末开展游荡性河段河道整治以来，陆续修建了一些河道整治工程，“宽、浅、乱”的河槽形态有所改善，河道整治工程控制较好的河段河势比较稳定，主溜基本为单股，但河道整治工程控制较弱的河段，常出现二、三股河，仍具有“宽、浅、乱”的基本特点。
从整体看，黄河下游白鹤至高村河段游荡多变的特性基本没有改变。
河道整治是一项十分复杂的系统工程，影响因素众多，涉及面广，特别是游荡性河段问题更为复杂。
河道整治必须做到上下游、左右岸统筹考虑，兼顾防洪与护滩保村、两岸供水及经济社会发展的需求等问题。
要充分利用高速发展的现代化科技，利用科学的思想和方法，进行黄河下游游荡性河道的整治规划与研究工作。
黄河水利委员会李国英主任曾在其所著《治理黄河－思辨与践行》一书中指出：河道整治“要充分利用数学模型和实体模型两大手段，建立数学模型分析、实体模型试验和河道整治方案制订与实施等三个步骤联合运用的科学途径，即第一步，利用数学模型对多个河道整治方案进行计算机模拟，经分析计算提出若干可能方案；第二步，利用实体模型对数学模型提出的可能方案进行试验，经论证比选，提出可行方案；第三步，将实体模型试验提出的可行方案布置到原型河道上，经过原型实践，逐步调整、稳定。
”2黄河下游交互式三维视景系统“黄河下游交互式三维视景系统”利用地理信息系统、遥感、三维建模、虚拟现实等先进技术，把黄河下游直观、形象、系统地装进了计算机。
系统以真实地理坐标进行位置控制，对黄河下游地形、河道、小浪底水利枢纽、临黄大堤、险工、控导工程、各类涵闸、桥梁、河务局、防汛仓库、村庄等进行了逼真的三维表现，在计算机中建立了整个黄河下游三维视景平台。
在系统提供的三维虚拟环境下，远可以从宏观上研究考察整个黄河下游工程的整体布局，直观了解每处工程的作用及各个工程之间、上下游左右岸之间的相互关系；近可以对某处工程进行全方位、交互式地控制浏览察看，系统了解工程的建设运行情况。
同时与工程属性信息建立联系，可查询工程地物详细的属性信息。
系统灵活方便的交互控制浏览方式，以及突破现场查勘视觉限制的场景表现方式，可以使用户从宏观到微观全面系统考察研究整个黄河下游，可提供比二维系统更为强大的信息支持。
同时系统提供的河道断面分析功能、基于三维场景的地形断面绘制功能、面积量算功能、距离测量功能为认识研究黄河下游提供了必要的技术手段。
通过该平台可以快速认识、了解、研究整个黄河下游，为黄河下游的治理开发提供一个全面、系统、可视化的研究分析环境。
“黄河下游交互式三维视景系统”总控界面见图1所示。
图1 黄河下游交互式三维视景系统总控界面黄河下游交互式三维视景平台是整个黄河下游的虚拟对照体，地形要素与现实黄河下游地形保持一致，工程、地物与现实黄河下游一一对应，基于地理坐标控制的三维场景可以方便的与基于GIS 的数学模型相结合，从而形成一个模拟研究黄河下游河道规律的模拟试验平台。
在系统提供的三维虚拟平台上可以直观系统地察看黄河下游河段河势及工程的总体布局，可以看到哪些河段工程布点不足，或是已建工程不够完善。
通过卫星影像的动态更新可以掌握河势的演变规律，发现河势频繁上提下挫不能得到很好控制时，通过本系统可直接对工程的节点布置、工程上延下续进行规划。
“黄河下游交互式三维视景系统”为黄河下游河道整治规划提供了一个三维可视化的决策支持平台。
3 三维视景平台在黄河下游游荡性河道河势演变及整治方案研究中的应用思考“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”从河势演变规律入手，在河弯流路方程、整治方案、工程布局等方面开展了较为系统的研究，提出较为优化的河道整治方案。
研究中认真分析了小浪底水库建成后进入黄河下游的水沙条件，在总结游荡性河道河势演变的基础上进行了河势变化的趋势分析，开展了河势演变规律及机理等基础研究，并对现有河道整治工程和典型河段整治工程的适应性进行了验证，通过对游荡性河道治理方向的论证，提出游荡性河道应按照中水流路进行整治，整治的目标是“稳定中水河槽”。
通过对不同的微弯型整治方案的分析比较，同时利用实体模型，采用不同试验水沙条件和初始地形，先后四次对拟定的整治方案进行了模型试验检验，并对检验结果进行了系统的总结和对比分析，提出该河段今后的河道整治方案。
“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”充分利用了“黄河下游基于GIS二维水沙数学模型”（以下简称“二维水沙数学模型”）和“模型黄河”对方案进行检验，并针对检验结果对方案进行修改和完善，最终提出较为优化的河道整治方案。
“黄河下游交互式三维视景系统”作为研究黄河下游的三维可视化平台，在计算机中为“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”提供了系统、直观的规划工程与河势关系的三维可视化环境。
“黄河下游交互式三维视景系统”与“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”结合应用主要体现在三维视景系统与二维水沙数学模型的结合以及三维视景系统与模型黄河的结合两个方面，首先在黄河下游三维场景上布置建设规划河道整治工程，然后将“二维水沙数学模型”计算结果、“模型黄河”试验结果在虚拟的黄河下游河道整治环境里进行表现，可以让决策者对河道整治工程的整体布局以及工程对河势的控制情况有一个直观、全面的掌握，以辅助决策。
(1) 与“二维水沙数学模型”结合应用研究“二维水沙数学模型”是“数字黄河”工程的另一个研究项目，它主要是根据理论研究以及对黄河下游河道泥沙多年冲淤变化的分析，建立先进实用的数学模型来模拟研究黄河下游河道水流泥沙演进规律。
“黄河下游交互式三维视景系统”与“二维水沙数学模型”的结合可大大提高二维水沙数学模型计算结果的表现水平，可以成为模拟研究黄河下游河道规律的虚拟试验平台。
三维视景系统与“二维水沙数学模型”结合，通过对三维环境下水流演进过程表现方式、三维环境下河道冲淤变化过程的表现方式等方面的研究，实现了在三维环境下动态直观反映水沙在河道演进过程，可以清楚直观地反映洪水在什么时间演进到什么地方；哪个地方先淹，哪个地方后淹；哪座控导工程靠溜，哪座控导工程不靠溜；哪段堤防临水，哪段堤防不临水等，与防汛有关的重要信息都可以非常直观地反映出来。
可以给防洪决策和河道治理规划提供强有力地技术支持。
图2为“黄河下游交互式三维视景系统”与“二维水沙模型”结合应用的一个界面。
图2 与“二维水沙模型”结合应用界面(2) 与“模型黄河”结合的应用研究在“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”中，采用不同试验水沙条件和初始地形，利用“模型黄河”对拟定的整治方案进行了模型试验检验。
如何将“模型黄河”试验结果与黄河下游现有工程及河道治理规划工程有机地联系在一起，是“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”与“黄河下游交互式三维视景系统”结合项目的研究问题之一。
“黄河下游交互式三维视景系统”首先将模型黄河对不同河道整治方案的试验结果数据进行统一的地理坐标转换，将模型试验结果数据的地理参考与“黄河下游交互式三维视景系统”三维场景的地理参考进行统一；然后在已进行规划工程布设的“黄河下游交互式三维视景系统”的三维数字平台上叠加经过地理坐标转换的“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”的多次模型实验结果，在三维的环境下，实现对模型实验结果动态、可视化的对比分析，直观得到各规划工程对河势的控制情况，为决策提供了支持。
4 结语“黄河下游交互式三维视景系统”与“黄河下游游荡性河段河道河势演变及整治方案研究”的结合应用研究只是三维视景平台与“模型黄河”结合的一个浅层次的尝试，可以为三维视景平台在黄河下游河道整治规划中的应用提供了一个试验思路。
随着三维视景系统的进一步发展，可以在河道治理规划中进行更为深层次的试验研究，以期能充分利用“数字黄河”的高科技技术为河道治理规划提供新的方法和科学的决策支持。
Application research on 3D Visual Platform in Riverway Training Plan ofthe Lower Yellow RiverWang Tong, Wang JunLiang, Zhang JiYong, Tan Hao, Wang Li, Cheng Ji,Ma YingPing, Peng YanMingAbstract: This paper introduces the application of 3D visualized platform of “Digital Yellow River”, namely “interactive 3D visual system of the L ower Yellow River” in the “study on evolution of river regime of riverway at wandering reaches of the Lower Yellow River and training p lan”, which provides a way of thinking and orientation for the application of 3D visual platform in riverway training plan of the Lower Yellow River.“Interactive 3D visual system of the L ower Yellow River” is the basic facilities of “Digital Yellow River”, which makes all the data relevant to the Lower Yellow River input into the computer in which a virtual contrast is formed in accordance with the practical conditions of the Lower Yellow River, which provides a 3D visual platform based on GIS for the study on training plan of the Lower Yellow River in the computers,and any mathematic models and results of applied analysis based on GIS may be applicable on this platform, which offers visualizing and intuitionistic 3D visual supports for the compare and selection of governing scheme of the Lower Yellow River. Digital riverway, project of flood control etc constructed by interactive 3D visual system of the Lower Yellow River correspond to the practical conditions of the Lower Yellow River one-to-one, which provides a visual 3D platform of decision-making support for riverway training plan of the Lower Yellow River.1 General situation of riverway of Lower Yellow River and training worksThe Lower Yellow River belongs to wandering riverway, the riverway gradient of reach from Baihe to Gaocun is between 1.700/000 and 2.650/000, and width of cross section of riverbed is 1.5~3.5km, where alluvions densely cover, current flows dispersedly, and branches of the river interweave, sometimes 4 or 5 branches, in the riverway under natural conditions. Since the riverway of wandering reaches was governed at the end of 1960s, some projects of rivertraining have been constructed, which improved the “wide, shallow, and disorderly ”shape of the river channel, therefore, the river regime of reaches where projects of river training works were controlled better was comparatively stable, and main stream was basically single, but where those were controlled badly, two or three branches of the river usually occurred, the basic characteristics “wide, shallow, disorderly” still existed, wherefore, on the whole, the wandering, changeful features of Lower Yellow River between Baihe and Gaocun Reach did not vary.Riverway training is a quite complex systems engineering with multitudinous influential factors, involving many aspects, and the problems of wandering reaches are more especially complicated; therefore, during the process of riverway training, the upper and lower reaches, two banks of Yellow River should be planned as a whole, at the same time considering these problems, flood control and protection of beaches and villages, water supply at two sides of the bank and requirements of economic and social development. To do well the planning and research of training works of wandering riverway in the lower reach of Yellow River by making the best of the modern science and technology developing highly, and scientific thoughts and methods. Li Guoying, director of Yellow River Conservancy Commission, has indicated in his book “Ponderation and Practice of the Yellow River Control” that river way training should take full advantage of mathematic model and physical model, and establish the scientific way that three steps, mathematic model analysis, physical model test and stipulation and implementation of riverway training etc, are used jointly, namely, firstly, to simulate the scheme of training works of a few riverways on computer by using mathematic model, and then put forward several possible scheme through analysis; secondly, to test the possible scheme brought forward through mathematic model by using physical model, through argumentation and comparative selection, and put forward feasible scheme; thirdly, to dispose the feasible scheme brought forward through physical model on the prototype riverway, through prototype practice, and adjust and stabilize gradually.2 Interactive 3D visual system of the Lower Yellow RiverThe interactive 3D visual system of the lower Yellow River intuitively, visually and systematically records the data about conditions of Lower Yellow River in the computer by using advanced technologies such as geographic information systems, remote sensing, 3D modeling and virtual reality etc, controls the position by actual geographic coordinate, and shows the original appearance of landform of lower Yellow River, riverway, Xiaolangdi Mutipurpose Dam Project, levee along Yellow River, vulnerable spots, control and training projects, all kinds of culvert gates, bridges, River Administrative Bureau, storehouse of flood prevention and villages etc, consequently, the 3D visual platform of the whole Lower Yellow River is established in the computer. In the 3D virtual conditions provided by the system, in long distance, it is easy to research and review the whole layout of project of the Lower Yellow River macroscopically , and know intuitively the function of each project and correlation among projects, between upper and lower reaches of the river, left and right banks of the river; in short sight, it is easy to control, browse and look over a certain project all-inclusively and interactively and know the constructing and operational conditions systematically ; at the same time, to establish contact with attribute information of projects, which will be helpful to get the detailed attribute information of project feature. The expression mode of scene that breaks through the visual restriction of investigation on site, and the flexible, convenient browsing manners of interactive control of the 3D system that provides a more powerful information support than two-dimensional system, which makes users review and research the whole Lower Yellow River completely and systematically from macroscopical view to microscopical view; simultaneously owns the functions of analysis of cross section of riverway, drawing of cross section of landform based on 3D scene, area surveying and calculation and range measurement, which provides necessary technological means for realizing and researching the Lower Yellow River. It is quick to understand, realize and research the whole Lower Yellow River through the platform, which provides a complete, systematical and visual researching and analyzing setting for the governing and development of the L ower Yellow River. The general control interface of “interactive 3D visual system of the L ower Yellow River” sees figure 1.Figure 1 Interactive 3D visual system of the Lower Yellow RiverThe interactive 3D visual platform of Lower Yellow River is the virtual contrast of the whole Lower Yellow River, in which terrain feature are consistent with the landform of Lower Yellow River, projects and surface features corresponds with the practical conditions of Lower Yellow River one-to-one, and 3D scene based on geographic coordinate may conveniently combine with mathematic model based on GIS; accordingly, a simulation test platform is formed , which may simulate and study rule of riverway of Lower Yellow River. The river regime of reaches and the general layout of projects in the Lower Yellow River on the 3D virtual platform provided by the system may be looked over, where it can be observed that at which reaches the station of projects is not efficient or the finished projects are not perfect. The evolution law concerning river regime may be obtained by the aid of dynamic renewal of satellite image, where the frequent uplifting and down going of river regime can not be well controlled, this system may directly have a layout of node disposal and the up-extension and down-succeeding of the projects. The interactive 3D visual system of the Lower Yellow River provides a visual 3D platform of decision-making support for riverwaytraining plan in the Lower Yellow River.3 Application and consideration of 3D visual platform in study on evolution of river regime of riverway at the wandering reaches of the Lower Yellow River and training planIn the “study on evolution of river regime of riverway at the wandering reaches of the Lower Yellow River and training plan”, to start with the evolution rule of river regime, systematically research flow equation of river bend, training plan, layout of projects etc, and put forward a preferable riverway training plan. In the process of study, analyze the conditions of water-sediment after Xiaolangdi Reservoir is finished, make a trend analysis of variation of river regime on the basis of summarizing the evolution of river regime at wandering reaches, do basic research on evolution rule and mechanism etc of river regime, and verify the adaptabilities of project of training works of existing riverway and typical reaches; by argumentation for riverway training plan of wandering reaches, consider that wandering reaches should be governed by flow path for medium flood, and the governing target is to stabilize the river channel for medium flood. By analyzing and comparing different training plan of minor bend and using physical models, adopt different testing conditions of incoming water-sediment and initial landform, check up the training plan successively four times by model test, systematically summarize and comparatively analyze the results of checkout, and put forward the riverway training plan for the reach henceforth.“Study on evolution of river regime at wandering reaches of Lower Yellow River and training plan” makes the best of “two-dimensional mathematic model for water-sediment based on GIS in the L ower Yellow River” (hereinafter referred to as “two-dimensional mathematic model for water-sediment”) and “model Yellow River” to check out the plan, modify and perfect the plan according to results of checkout, and finally put forward the preferable riverway training plan.As the 3D visual platform researching L ower Yellow River, “interactive 3D visual system of the L ower Yellow River” provides a systematic and intuitionistic 3D visual environment of relations between layout project and river regime for the “study on evolution of river regimeat wandering reaches of L ower Yellow River and training plan” in the computer.The combinative application of “interactive 3D visual system of the L ower Yellow River” and “study on evolution of river regime of riverway at wandering reaches of lower Yellow Rive r and training plan” mostly incarnates the combinations of interactive 3D visual system and two-dimensional mathematic model for water-sediment, as well as 3D visual system and model Yellow River. First of all, to lay out and establish project of riverway training works on 3D scene of the L ower Yellow River, then apply the results of “two-dimensional mathematic model for water-sediment” and test results of “model Yellow River” in the virtual setting of riverway training works of Lower Yellow River, which lets the decision-makers know the whole layout of project of riverway training works and control of river regime visually and all-sided, and aid decision making.(1) Application research of combination with “two-dimensional mathematic model for water-sedime nt”“Two-dimensional mathematic model for water-sediment” is the other research project of “Digital Yellow River”, which is to establish advanced and practical mathematic model to make simulator investigation in evolution rule of current and silt of riverway in the Lower Yellow River by theoretical investigation and analysis of scouring and silting variation for years of lower Yellow River. The combination of “interactive 3D visual system” and “two-dimensional mathematic model for water-sediment” greatly im proves the representation of calculation results of two-dimensional mathematic model for water-sediment, becoming the virtual testing platform for making simulator investigation in rule of riverway of the lower reach of Yellow River.By research on representation mode of the course of water flow advance, scouring and silting variation of riverway etc. in environment of 3D, the combination of 3D visual system and “two-dimensional mathematic model for water-sediment” reflects the advancing process of water-sediment in the riverway dynamically and intuitively, in which it may be observedclearly and intuitively that where the flood advances at what time, where is submerged earlier and where later, which control and training project is closely to the flow and which one not, which section of embankment is adjacent to water and which one not, and all important information relevant to flood prevention may be reflected extremely intuitively, which provides the powerful technological supports for decision-making of flood control and governing and layout of riverway. Figure 2 is an interface of the combination of “interactive 3D visual system of the Lower Yellow River” and “two-dimensional mathematic model for water-sediment”.Figure 2 An interface of the combination system(2) Application research on combination with “model Yellow River”In “study on evolution of river regime of riverway at wandering reaches of Lower Yellow River and training plan”, different conditions of testing water-sediment and initial landform are adopted, and the established training plan is checked up by using “model Yellow River” through model test; how to contact the testing results of “model Yellow River” with existing projects of the Lower Yellow River and projects of governing and layout of riverway is one of research projects that combines “study on evolution of river regime of riverway at wandering reaches of lower Yellow River and training plan” with “interactive 3D visual system of the Lower Yellow River” .“Interactive 3D visual system of the Lower Yellow River” firstly makes uniform geographic coordinates conversion as to the data of testing results of different riverway training plans by “model Yellow River”, and unifies geographic reference of the data resu lting from model test with that of 3D scene of “interactive 3D visual system of the Lower Yellow River”, and then superpose the results of multi model tests of “study on evolution of river regime of riverway at wandering reaches of Lower Yellow River and t raining plan” that has subjected to the geographic coordinates conversion onto the 3D digital platform that “Interactive 3D visual system of the L ower Yellow River” has been used in implemented layout projects, in this way, it can realize the comparative analysis of results of model test dynamically and visually in environment of 3D, and intuitively obtain the conditions that each layout project controls river regime, helping decision-making.4 ConclusionsThe application research on the combination of “Interactive 3D visual system of the Lower Yellow River” and “study on evolution of river regime of riverway at wandering reaches of lower Yellow River and training plan” is no more than a superficial attempt that combines 3D visual platform with “model Yellow River”, which provides a experimental way of thinking for the application of 3D visual platform in the training plan of the lower reach of Yellow River. With the further development of 3D visual system, further test and research will be made in riverway governing plan, hoping that new methods and scientific decision-making will be provided for riverway governing plan by taking full advantage of high-tech technology of “Digital Yellow River”.。
