基于水平集的淹没范围数据变分同化方法

摘要：

为了在洪水过程计算中定量利用面域遥感数据,拓展遥感数据及洪水计算交叉应用空间,基于水平集方法提出了采用二维水力学模型直接同化淹没范围数据的变分同化方法.通过引入水平集函数描述洪水运动界面,将浅水方程的水深变量和符号距离相结合,克服了洪水淹没范围直接同化中代价函数构造的难题.实验室小尺度的溃堤洪水过程和实际大尺度的蒙洼分蓄洪过程的合成观测数据同化数值试验表明,(1)提出的方法可将淹没范围数据所蕴含的水动力信息自动融入模型,识别分布式的糙率参数,改善洪水动力过程的分析与预测;(2)淹没范围数据包含丰富的水力空间信息,即使同化有限帧的淹没范围也可帮助改善洪水过程的模拟精度.

关键词：变分技术、洪水预测、代价函数、数据融合、数学模型

所属期刊栏目：21

分类号：TV131.2(水利工程基础科学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划资助2012CB417000;国家自然科学基金项目50709034,41071021

在线出版日期：2014-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1018-1026