第四章、 大氣-水文整合系統
4.4. 三維應用展示系統
4.4.1 系統主介面
系統主畫面如圖4.11所示,介面配置及概念說明如下:
編號 名稱 說明
1 功能列 提供系統各項功能的清單,以滑鼠點
選(Click)驅動功能。
2 工具列 系統主要及常見的功能,以功能鍵提
供快速驅動該項功能。
3 圖層列 地表的各項地理資料以【圖層方式】
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建立及套疊應用,圖層列中提供各類 系 統 整 合 的 地 理 資 料 及 外 部 介 接 OGC WMS,套疊圖資僅需點選核取 圖層前之方塊。
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地 圖 ( 圖 形 ) 展示區
提供各式地理環境資料及不同維度 (2D、3D)資料之展現區。
5 訊息列 顯示目前視點中心經度、緯度、高度
及高程。
圖4.11、系統完成主介面 4.4.2 功能列說明
(a)檔案
檔案的部分,主要針對資料的輸入與讀取。提供兩個主要 的資料輸入方式:
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1、直接開啟介接國網中心WMS_Cloud 雲端的圖資,可以作為 本展示系統底圖的資料供應來源;
2、「手動匯入洪水展示資料」,由於系統預設將載入預先協調好 展示資料路徑,因此當驅動「手動匯入洪水展示資料」時,系 統跳出檔案選取視窗(圖4.12),提供使用者載入特定的資料輸入 來源,使資料的呈現依指定的檔案進行展示而不遵照預設的檔 案路徑位置。
圖4.12、檔案選取視窗
(b)檢視
檢視的部分主要提供系統地圖展式介面中,地圖元素的輔 助顯示與相關的設定,系統完成介面對應如下:
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表4. 1、系統檢視功能設計說明
項目 地圖元素 介面顯示說明
1 指北針羅盤 用以顯示地圖的方位。
2 地圖比例尺 顯示視點區域範圍與實際空
間範圍的距離比。
3 二維或三維不同
的檢視模式
提供切換顯示平面與三維地 圖。
4 地形剖面線 提供依據輸入剖面線的起、
迄,展示出起、迄點剖面之地 形起伏,搭配淹水深度之動態 播放,可以進一步了解。
5 淹水深度圖例 用顏色色塊表示淹水的數據
的高地起伏,用以突顯視劇在 地圖上的表現。
6 圖層清單 險是可用以套疊在地圖上的
參考資料,包括來自於系統面 及外部資料供應單位,如:
WMS 介接。
(c)工具
1、地標管理:提供地標點位建立、修改及刪除,以利使用者自 行在圖面上標定。
2、地形剖面:提供輸入分析起、迄點後,進行繪製地形剖面線 圖。
3、三維導覽:提供以旋轉、方位變換、拉遠拉近及尺度的誇張 程度等功能。
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4、淹水模擬管理:提供為淹水模擬分析播放管理所需要的操作 管理功能。
(d)說明
以HTML 網頁儲存於系統中。
4.4.3 主要功能說明
(a) 進行淹水模擬分析
1、點選功能選單【檔案-->手動匯入洪水展示資料】後,或點 選工具列上圖示,跳出檔案選取對話方塊,選取本機電腦中欲 載入之展示區塊檔案。
2、按【開啟】完成展示區域手動匯入作業,計算完成後,系統 跳出撥放控制介面(圖4.13)。
3、控制視窗資訊提供幾個拉軸。由上到下說明如下:
進度:表示資料時序的前後,可參考時間撥放的指示說明。
高度:因為淹水高度的尺度相較於地球體踏小,因此設計上將 資訊出現在高程的位置上,由水平面0 公尺往上調整到3,000 公尺,藉以凸顯資訊的呈現。
比例:提供做為淹水單位高度尺度誇張化表示。
撥放速度:提供使用調整資料時序撥放速度。
水位上限與水位下限:提供使用者設定三維球體展示時,顯示
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淹水資料範圍上、下極限值,在上下極值內的資料使會出現於 撥放展現的顏色中。
4、點選【Play】,系統依據資料時間的先後順序,依序播放顯 示資料圖例於圖面上。點選【Pause】:表示資料展示播放暫停。
點選【Stop】:表示資料展示撥放停止。點選【Rewind】:表示 資料展式播放逆向播放(意即時間由後往前撥放)。
圖4.13、播放控制面板與模擬視窗
(b) 開啟NCHC_WMS_Cloud 介接
1、點選功能選單【檔案-->開啟NCHC_WMS_CLOUD】後,或 者點選工具列上圖示,跳出WMS_CLOUD 位址輸入介面。
2、NCHC_WMS_CLOUD 服務位置輸入(如未產生預設值),輸 入後網路搜尋後,回應目前雲端服務之所有圖層清單。
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3、於圖層前方核取方塊點選打勾,則WMS 圖層資料載入地圖 瀏覽視窗中。
(c) 進行地標標籤管理
1、點選功能選單【工具-->地標標籤管理】後,或者點選工具 列上圖示,跳出視窗。地標輸入視窗中提供輸入地標名稱、位 置經緯度及高程,同時可以指定地標上的圖示檔案。
2、經緯度的輸入,可以以兩種輸入方式,其一為圖面上直接點 選地點,系統會自動抓取圖面上位置之經緯度;另一種輸入地 標的方式則是直接輸入經緯度或其他坐標框架輸入方式,如選 取【TWD97】、【TWD67】、【WGS84】等。
3、輸入按【確定】後,檢視圖面上相關位置出現使用者輸入支 小圖示(或預設圖示)。
(d) 進行地形剖面管理
1、點選功能選單【工具-->地形剖面管理】後,或者點選工具 列上圖示,跳出資訊輸入視窗。地標輸入視窗中提供輸入分析 起、氣點位置經、緯度。
2、經緯度的輸入,可以以兩種輸入方式,其一為圖面上直接點 選起、迄點,系統會自動抓取圖面上位置之經緯度帶入系統中;
另一種輸入地標的方式則是直接輸入經緯度並選取其他坐標框 架輸入方式,如選取【TWD97】、【TWD67】、【WGS84】等。
3、輸入按【確定】後,檢視圖面分析相關剖面線地形起伏分析 (圖4.14),Y 軸表示高程、X 軸表示距離,單位為公尺。按【清
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除】則表示欲重新輸入。
圖4.14、播放控制面板與模擬視窗
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第五章、 結論
建立大氣水文整合即時模擬系統,利用集水區模式(WASH123D) 承接大氣模式(WRF)所模擬之雨量資料,進行颱風期間每日四次 的 72 小時模擬,並將模擬結果輸出至網頁,以供相關單位參考。
本年度針對蘭陽溪流域進行模擬環境重建與改進,修改後的環境 可涵蓋整個宜蘭地區;同時亦針對 2010 年的梅姬(Megi)颱風,利 用整合設定之自動化排程進行河川水位模擬測試與驗證等工 作。
考量防災決策需求,發展 3D 應用展示系統,此系統採用 World Wind 3D 空間網路資訊應用平台進行客制化開發,並根據開放空 間資訊協會 OGC 國際標準與規範進行建構,以便連結網路地圖 WMS 或網路圖徵 WFS 等網路圖資服務。目前已完成部分功能,
可將大氣水文整合模擬結果,載入本 3D 展示系統,以動態且立 體地展示淹水深度及範圍,提供視覺化與互動化的即時預報展 示。
整合逕流模式(KW-GIUH)與河道模式(HEC-RAS)建立即時模擬 平台,並應用本中心之定量降雨預報實驗結果,進行全流域之即 時降雨逕流模擬。針對大里溪流域在梅花颱風期間之測試結果顯 示,採用 3 組系集成員的大里溪溪南橋之水位預報,與實測值之 間有所誤差,可能與入滲率有關。未來將持續改進入滲機制,以 提升水位模擬結果之準確度。
參考聯合國教科文組織 HELP 計畫中各國試驗流域建置資料,選 定宜蘭河、中港溪流域、烏溪流域及濁水溪流域建置試驗流域,
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並已完成 9 座水位測站之建置;未來將陸續增加測站密度,並進 行資料整合,此外並將自動化方式快速的進行水位資料檢核,以 利於汛期間迅速提供可靠水位資訊。