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1、第22卷第9期系统仿真学报©Vol.22No.92010年9月JournalofSystemSimulationSep.,2010面向洪水灾害评估的城市建模与仿真1122余烨,刘晓平,袁晓辉,BillP.Buckles(1.合肥工业大学计算机与信息学院VCC研究室,合肥230009;2.北德克萨斯大学计算机科学与工程系,美国）摘要：洪水灾害是一种突发性自然灾害，它给人民生命、财产带来了巨大的损失。为了辅助洪水灾害评估，减少洪水灾害带来的损失，提出了一种基于LiDAR(LightDetectionAndRanging)数据的城市建模与仿真方法。该方法首先基于LiDAR数据和航拍图像对城市房屋和
2、道路进行重建，然后基于重建数据，对洪水灾害及发生洪水灾害时的人员疏散情况进行仿真，并以可视化形式对仿真场景进行显示。最后以美国路易斯安那州新奥尔良市的LiDAR点云数据和航拍图像为实验数据，验证了这种城市建模与仿真方法在辅助洪水灾害评估时的有效性。关键词：洪水灾害仿真；疏散仿真；城市重建；LiDAR中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1004-731X(2010)09-2136-05CityModelingandSimulationforFloodDisasterAssessment1122YUYe,LIUXiao-ping,YUANXiao-hui,BillPBuckles(
3、1.VCCDivision,SchoolofComputer&Information,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;2.Dept.ofComputerScienceandEngineering,UniversityofNorthTexas,America)Abstract:Floodisakindofunexpectednaturaldisaster,whichbringshugedamagetopeople’slivesandproperty.Inordertoassistflooddisasterassessment,redu
4、cetheloss,acitymodelingandsimulationmethodbasedonLiDARdatawasproposed.First,the3DcitymodelwasreconstructedbasedontheLiDARpointdataandaerialimages.Next,thecityinflooddisastergiventhefloodlevelwassimulated,andatthesametime,theevacuationsituationofpeoplewassimulated.Atlast,thesimulationresultwasvisual
5、ized.BasedontheexperimentusingtheLiDARpointdataandaerialimagesfromNewOrleans,Louisiana,theassistingflooddisasterassessmentmethodwasvalidated.Keywords:flooddisastersimulation;evacuationsimulation;cityreconstruction;LiDAR1EmergencyManagementAgency,简称FEMA）指定的LiDAR引言产品主要作为陆地遭受洪灾情况的获取工具。洪水灾害是一种突发性自然灾害，它
6、的发生给人类社会由于常用于灾害评估的GIS数据库和DEM模型很难得带来了巨大的灾难：人民生命的安全受到了威胁，人民财产到实时更新，这对灾情的实时评估带来了一定的困难，而仿遭受了损失，生态环境受到了破坏，国民经济的发展受到了真作为一种认识和改造世界的手段，越来越多地被应用于灾严重的影响。随着我国城市规模的日益增长，城区人口的扩害的模拟及防灾、减灾工作中[2,3]。因此，本文采用LiDAR大，洪水灾害给人们带来的生命、经济和精神等方面的损失数据作为辅助灾情评估的主要工具，在此基础上，提出了一也日益增大。利用计算机辅助技术来对灾情进行评估，可以种面向洪水灾害评估的城市建模与仿真方法。该方法首先基提
7、高灾情数据的客观性和准确性，增强防灾、抗灾和减灾能于LiDAR数据和航拍图像对城市房屋和道路进行重建，然力，而在灾情评估基础上的疏散仿真，可以解救受困人员和后基于重建数据，对于给定的洪水级别，对洪水灾害进行仿财产，越来越受到政府部门的高度重视与专家们的广泛关真，对受淹区域进行可视化，同时进行疏散仿真的模拟，以注。辅助对洪水灾害中人员和财产的损失进行评估。通过将城市机载激光雷达系统(LightDetection
