WMS—流域建模系统软件

WMS 11—流域建模系统软件
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软件简介

WMS(Watershed Modeling System)是一维水文、一维水力和二维分布式水文模拟的顶级解决方案。WMS具有功能强大的工具，用于地形数据处理，自动流域划分，几何参数计算和洪泛区的划分。

应用范围：
1、使用数字地形数据，WMS可以自动划分流域和子流域。作为流域划分的一部分，盆地数据，例如面积、坡度、平均高程、最大流量的距离，以及其它许多常用的水文参数会自动完成计算。 2、GSSHA-二维地表/地下水水文学模型，使用二维有限差分网格对地表径流和地下水进行分析模拟。同时也可进行水质和泥沙运移模拟。
3、WMS可与多种文件格式兼容，并提供在线教学，帮助用户学习并获取WMS使用的GIS数据。
4、WMS允许用户有效利用各种类型的GIS数据，进行水文水力模拟。WMS的GIS模块包括一系列工具，可用于输入、创建及操作GIS矢量和栅格数据。
5、WMS中强大的插值算法，帮助用户使用数字流域数据及水流表面高程数据点进行洪泛区的划分模拟及绘图。
6、使用WMS随机模拟工具可对模拟中不确定的参数进行分析。

WMS 11 新特点：
◆导出雨量数据集至Google Earth动画文件
◆导出索引地图单元至Google Earth作为矢量多边形 ◆导入GSSHA索引地图文件
◆GSSHA可支持污染物运移及NSM模拟
◆可为NSM成分及简单的第一顺序成分，创建质量及浓度图表 ◆GSSHA可支持陆上径流边界条件
◆改进同SSURGO数据的连接
◆改进GSSHA随机模型的校准功能
◆在河流网络中，可定义任意地点的污染物来源
◆图形用户界面
◆所有的模拟参数可通过交互的图形界面直接输入；
◆支持对本地模型输入/输出文件的直接读写；
◆项目浏览窗口可快速的进行数据图层及展示设置；
◆项目浏览窗口可直接访问模拟参数图表，对水文模型进行控制；
◆自动匹配次临界流和超临界流计算；
◆简单的CAD/GIS工具增强了对数字地形数据及GIS数据的操控，使得划分流域和计算模型输入参数更加流畅。

图像及可视化
可利用数字地图和高程模型作为参考及源数据创建模型。在模型创建过程中，模型的图像代表允许用户对工作进行快速的复查和展示；
对OpenGL技术的执行，允许快速的三维渲染，进行实时旋转，及矢量图和栅格图数据的即时更新；
支持颜色转换，提供单一角度的图层结果查看。

WMS 模型
WMS支持多种行业标准的数值模型，用于计算峰值流、历线、水质、水高程及其他水文水力参数；
每个模型通过水文模拟模块或河流模块得以支持；
每个模型都有模型检查器引导用于校正模型中输入数据的错误及疏漏；
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 模块
1、Map Module提供了一系列工具，用于在GIS中定义流域数据，然后利用该信息直接创建并管理水文水力模型，或作为TINs、DEMs中数据研发的支持工具。
2、GIS Module-GIS数据可以被读取、展示以及用于研发水文模拟参数；从GIS图层中可但须选择要素（点、线、多边形），只有选中的要素转化为WMS覆盖中的要素对象。
3、Terrain Data Module -用于用户创建、编辑及预处理数字地形数据；编辑DEM高程；更快更有效的TIN三角算法及处理；从已处理过的DEMs中释放出重要的高程点；可基于数字地形模型和水表面数据生成洪区深度和广度地图。
4、Drainage Module-用户可灵活应用任意流域网络及地表情况，自动划分水流、流域或自流域边界条件。使用该模块可以构建一个完整的流域模型。流域参数和水文演算参数，如坡度、距离、水流路径等等，可以在流域构建过程中自动生成。
5、2D Grid Module-二维网格模块用于表面可视化及二维降雨、径流分析模型的研发。
6、Scatter Point Module-二维散点图模块用于将散点图数据插值至网格或TINs中，这些插值用于洪泛区划分。
7、River Modeling Module-利用地形数据或地图数据，创建河流模拟中最基本的几何属性（河流中心线、横切面等）。
8、Hydrologic Modeling Module-作为水文建模输入、执行和输出查看的中心，每个水文模型都具有图形界面，允许用户快速有效的查看编辑模型输入参数及分析输出结果。

软件功能

一、模型概述

1、完整的全功能模型：

• GIS工具
• 基于Web的数据采集工具
• 地形数据导入和编辑工具
• 集水区自动划分及水文模型
• 支持行业最标准的水文模型
• 水文建模向导
• 水力模型和洪泛分析
• 暴雨模型
• 2D（分布式）水文
• 与FHWA水力计算软件集成
• 将WMS动画输出到Google TM Earth

2、流域自动划分及水文模型
• 利用数字地形数据自动划定流域和子流域
• 自动计算几何盆地的数据如面积，坡度，平均高程，最大流动距离等
• 用少量的输入来计算水文盆地的数据，如时间，浓度，曲线数，渗透参数
• 用行业标准方程计算包含WMS子流域的滞后时间和集中时间
• 添加任意数量的内部出口点，让WMS自动细分分水岭
• 可覆盖派生流域边界，方便分层操作

3、支持大多数行业标准水文模型

WMS水文许可证包括以下行业标准水文模型的接口：
• HEC-1
• HEC-HMS
• TR-20
• TR-55
• MODRAT
• OC (Orange County, California) Rational
• OC Hydrographic
• HSPF
• National Streamflow Statistics
• 读取并比较计算和监测结果

4、水力建模和洪泛分析
• 定义一个流中心线
• 定义截面位置

• 从海拔和地面的材料数据自动切断截面和曼宁糙率值
• 导出交叉部分到HEC-RAS或简体溃坝水力模型
• 运行的水力模型，并读取回流至WMS的水位
• 从水力模型或手动输入已知水面海拔水面高程数据
• 利用数字地形数据和水面高程数据点创建洪水范围和洪水深度图
• 将洪峰流量从任何WMS支持水文模型链接到HEC-RAS水力模型
• 暴雨建模
• 绘制一个暴雨排水网络或从GIS导入网络
• 从底层高程数据计算海拔高度，长度和管道斜坡
• 将水文模型数据链接到暴雨排水网络
• 导出水文模型数据和暴雨排水网络到EPA-SWMM或XP-SWMM
• 将EPA的SWMM或XP-SWMM文件导入到WMS中

5、2D（分布式）水文

• WMS所支持的2D模型
Ⅰ 美国陆军工程兵部队（USACE）GSSHA模型
Ⅱ HMS的版本的准分布式MODClark方法
• 洪水预报（整个2D域的深度和速度）
• 暴雨（本地降雨）洪水分析
• 地表积水和渗透分析
• 湿地建模
• 土地利用变化的影响建模
• 地下水/地表水相互作用建模
• 泥沙和污染物建模

6、导入你所需要的

• USGS DEMS - 从美国地质调查局下载和使用
• USGS NED数据 - 无缝的高程数据，下载并写入WMS
• ArcGIS的栅格（ASCII格式） - 从ArcGI中读取属性数据网格格式
• ESRI Shape文件 –将各种形状和属性写入WMS
• DXF和DWG格式的CAD文件 - WMS支持最新版本的DWG和DXF
• TIFF，JPEG图像文件 - 可以随着地理参考信息读取WMS/图像
• ArcGIS支持的任何数据可以写入WMS（ArcGIS许可，与ArcGIS10.0兼容）

7、行业的领导者
WMS是由Aquaveo工程服务公司经过多年的开发经验开发出的流域建模方案。
• 逐步教程和视频
• 在线社区论坛和产品文档
• 电话和电子邮件技术支持
• 定期安排培训课程，专家授课建模
• 现场培训
• 专业咨询服务

二、定制流域建模工具

WMS9.1包括一个主要的定制工具来帮助快速完成您的项目

1、GIS工具
• 不使用GIS工具：输入数据并使用导入的数据创建水文和水力模型
• 使用ArcGIS：导入和使用ArcGIS支持的任何文件格式创建水文/水力模型
• 将水文和水力模型数据导出到各种栅格和矢量GIS格式中

2、基于Web的数据采集工具
• 直接从WMS下载USGS海拔，地形图，航拍数据
• 无缝导入下载的数据，并用它来建立水文和水力模型

3、地形数据导入和编辑工具

• 导入各种高程数据格式：
• USGS DEMs - 从USGS下载和使用任何格式的 DEM USGS NED数据
• ArcGIS的栅格（ASCII格式）
• 等高线数据（ArcGIS shape文件或CAD文件）
• XYZ调查点
• 在WMS中用高程数据建立模型并阅读，查看和编辑
• 将来自多个源的高程数据结合起来，修改成一个单一的数据集，用于建模
• 将个别高程值或盖章线性特征（如堤坝或流高程）修改成高程数据

4、与FHWA水力计算软件集成
• WMS的许可证包括HY-8建模向导，引导你的整个过程：
• 从一个涵洞上游划定流域并计算水文参数
• 调整涵洞
• 从涵洞下游水文开始布线
• 确定后面涵洞淹没区
• 分析现有的暗渠
• 绘制涵洞和道路布局，计算长度，在WMS和HY-8之间的计算和输入数据
• 创建水工建筑物（河道，排水沟和进气口，抛石结构，堰，蓄滞洪区，合理的流域）和水力工具箱，使用联邦公路管理局批准的方法进行水力计算
• WMS提供最新版本HY-8的接口和FHWA水力工具箱

WMS 系统要求

操作系统：Windows 10
RAM：16 GB或更高
CPU：WMS软件占用大量CPU。一些与WMS集成的模型和实用程序可以同时利用多个处理器核心。我们建议您使用预算允许的最快CPU。
存储：建议的存储量将根据个别数据要求而有所不同。最新版本的WMS非常占用磁盘I/O。
-机械硬盘驱动器：基本性能
-SATA固态驱动器：更好的性能
-NVMe固态硬盘：最佳性能
显卡：专用显卡比集成显卡更好。专为游戏设计的基本或中端nVidia卡效果最佳。
分辨率：1920 x 1080或更高

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