关于数字城市三维建模可视化技术分析

数字城市是让城市的信息管理实现数字化、自动化以及网络化,而要想实现数字城市三维可视化,三维建模技术就是必不可少的。城市三维建模可视化是指通过三维可视化系统将城市区域之内的空间进行三维描述以及分析,能够实现可视现实与虚拟现实相结合。而随着科技的飞速发展,三维可视化技术已得到了广泛的运用。本文从三维建模的方法出发,对三维可视化技术进行了分析,并且概述了城市三维可视化中所涉及的关键性技术。     

基于Hoops的钻孔三维可视化技术研究

在矿体三维可视化建模过程中,钻孔和品位的三维可视化是其关键步骤之一,该文引进三维图形引擎库Hoops,采用Windows编程语言VC实现了钻孔轨迹及其品位分布三维可视化组件,为开发矿体的三维实体模拟软件系统奠定基础。工程应用表明,该组件性能稳定,能够精准地模拟实际钻孔分布情况。     

基于多尺度DTM的坡式梯田三维可视化研究

针对黄土高原梯田可视化问题,以往的相关研究基本解决了水平梯田的三维可视化,但关于坡式梯田的研究尚为空白。坡式梯田因其具备更加突出的人工微地形特性,难以通过传统的DEM可视化方法实现其三维可视化。该文提出了多尺度DTM叠加法,利用偏移线法、高程增量法等方法提取田埂坡度特征,将研究区的低分辨率格网DEM(G-DEM)、坡式梯田分布区的高分辨率坡度DTM及G-DEM融合为一体,对坡式梯田进行三维叠加可视化。与传统G-DEM可视化方法相比,多尺度DTM叠加可视化法不仅所需数据存储量更小,而且具备更加逼真的坡式梯田三维可视化效果,能够有效显示坡式梯田的平坦田面和陡直田埂,是对基于DEM的梯田地形三维可视化的有益探索。     

Surpac软件在某钼矿储量估算中的应用

三维矿床模型及可视化研究是我国"数字化矿山"进程中的热点,本文应用数字化矿山软件Surpac,针对某钼矿66个钻孔数据进行三维矿床模型的构建,最终在三维可视化模型的基础上进行了钼矿资源储量估算。与传统计算方法对比结果表明,Surpac软件三维模型所计算的结果准确可靠,且该模型可依据品位的变化进行矿体的动态圈定。     

MicroMine软件在资源储量估算中的应用

近年来,随着计算机仿真和可视化技术的进一步发展,三维可视化建模技术在地质工作中的应用日趋成熟,地质工作者通过三维建模,可以大致了解地质体的赋存情况等问题。三维可视化建模技术就是运用现代空间信息理论来研究地质体及其环境的信息处理、数据组织、空间建模与数字表达,同时利用科学可视化技术来对地质体及其环境信息进行真三维再现和可视化交互的科学与技术。MicroMine软件能够帮助用户在矿产勘查、开采过程中提供各种技术指导和解决方案,同时还可以为矿山企业的资源评价与管理、矿山开采设计等生产技术管理和项目决策提供了有利的方案。本文主要对MicroMine软件的基本原理、应用以及操作流程等问题作简单的介绍。     

三维含拓扑地质剖面三角剖分可视化研究

三维剖面是地质对象表达和地质问题分析中最基本和最常用的数据。该文分析三维复杂地质折剖面可视化存在的问题,并提出展开剖分算法。该方法保证了各点之间的水平距离与剖面拓扑关系不变,能够对由"多边形-弧段-结点"矢量结构构成的三维折剖面进行有效剖分。在此基础上实现了三维剖面的可视化,尤其合理解决了纹理映射中的纹理变形与重复接缝等问题。     

地图可视化研究

建立在计算机技术基础上的地图可视化是现代地图学的核心内容之一。文章从分析地图可视化的含义出发,提出了地图可视化研究的一个基本框架,同时简要分析了地图可视化的特点。认为地图可视化的主要研究领域有:可视化变量研究、可视化分类研究、时空数据结构研究、视觉感受与视觉效果研究、虚拟现实研究、空间认知与信息传输研究等 6个方面。最后,就北京地区地形三维可视化实践作了简单介绍。     

时空行为数据的GIS分析方法

基于时间地理学的概念模型,建立时空路径分析的GIS数据模型,并通过GIS三维可视化工具,实现了个体时空路径的三维可视化.运用2007年北京城市居民日常活动调查数据,对所提出的数据模型和方法进行实验.结果表明,时空行为数据的GIS分析方法有效地集成了GIS的空间分析和三维可视化功能,为人类时空行为数据的直观表现和分析提供了有效的技术手段.最后,讨论和展望了时空行为数据GIS分析方法的研究方向.     

基于3DMine三维可视化的矿山开拓系统布置研究初探

三维矿山软件在很多矿山、设计院、地勘单位得到越来越多的应用。本文运用国产三维矿业软件3DMine,对湖州南太湖产业集聚区长兴分区废弃矿地综合治理PPP项目进行矿山开拓系统布置,达到三维可视化效果。     

多视角三维仿真城市地图的实现方法

针对目前三维仿真城市地图展示中单一视角因视线遮挡造成信息丢失的问题,提出了一种多视角三维仿真地图方法,即通过多个可以互相切换的视角对三维仿真城市地图数据进行发布与展示,多视角三维仿真地图具有信息量大、色彩鲜明、形象立体的优点。该文在分析多视角三维仿真地图数据的基础上,给出了数据组织模型,提出了三维仿真地图的多视角逻辑坐标与地理坐标的转换方法,实现了多视角三维仿真城市地图的可视化。     

环嵩山地区史前聚落分布与环境三维可视化分析

利用GIS技术实现了环嵩山地区史前聚落分布与环境的三维可视化,制作了环嵩山地区史前聚落分布与环境三维效果图.依据三维效果图与区域环境演化特征,将环高山地区划分为河水(古黄河)、淮水与济水(古济水)3个水系区,并统计分析了3个水系区裴李岗、仰韶、龙山、夏商4个时期的遗址分布特征,以此探讨了该区域史前人类迁移的环境背景.希望能为区域聚落考古研究提供依据,并能为其他区域聚落考古三维可视化与空间分析研究提供参考与借鉴,从而推动这一研究领域的深入发展.     

矿产勘查区地质数据的采集应用——以贞丰县者相二金矿为例

随着信息科学与地质勘查的联合运用,传统的地质工作逐步实现信息化、智能化、可视化。以者相二金矿勘查为例,在勘查全过程实现数字化,全钻探工程原始数据的录入、图件绘制、资源量的估算。在勘查工程中,形成真实可靠的数据库。矿区后期开发利用,可通过数据库的形式收集所需地质资料,更加省时、节约成本、合理布置矿区工程以及预测潜在资源。     

基于遥感技术的旅游自然景观全貌设计

应用以遥感为核心的空间信息技术,是开展旅游自然景观全貌设计的最佳选择。结合四川青城山4D数字产品与高程影像动态模型设计的具体研制,分析了青城山地理数据特点及遥感技术在旅游自然景观全貌设计时的优点,在应用遥感数字图像处理的基础上,为满足旅游自然景观三维可视化要求,建立了青城山4D数字产品与高程影像动态模型,在数字产品的开发过程中,取得了较好的三维可视化效果。     

洪水演进三维模拟仿真系统可视化研究

洪水演进仿真系统的研制，是实施“数字流域”工程的重要组成部分；结合洪水演进可视化目标的分析，基于Visual C 系统开发平台，融GIS技术和Opengl开发技术，采用三角形逼近、光滑处理和加入法向量以控制光照的方式，实现了流域地形及河床的三维可视化仿真；应用广度优先搜索算法确定了运动水体与流域河床形态的自适应与自相依的关系，使流域洪水演进模拟具有真实自然的可视化效果。所研制的系统雏形，可有效的模拟流域洪水的三维演进过程；     

面向水文分析的公路微地形三维建模方法

基于GIS的数字地形分析的理论、方法与应用是地理信息科学研究的热点问题。目前公路微地形模型缺失对汇水要素的完整表达,且汇水分析绝大部分用于自然地表模型,较难开展汇水要素约束下的公路微地形的水文分析。该文利用公路排水设计在内的公路设计数据,提取公路微地形的水文信息与高程信息,基于公路微地形三维中心线构建、横断面坐标系转换、汇水要素添加等方法流程,构建汇水要素约束下的公路微地形三维模型,在此基础上,完成公路微地形三维模型可视化表达并实现公路微地形水文分析。研究结果表明,面向水文分析的公路微地形三维建模方法,可满足公路微地形三维模型可视化与水文分析应用的双重需求,为我国公路的设计、建设、运行及维护等方面做出贡献。     

组件式三维GIS技术及应用研究

组件化是地理信息系统软件开发的发展方向，而三维可视化是地理信息系统的核心技术之一。文章就三维地理信息系统开发中的关键技术进行了研究，如：三维场景综合建模平台、地形模型的建模和处理、地物模型的建模和处理、地物模型与地形模型融合、基于矢量地图数据生成地表纹理、视景数据动态管理等。并运用开发的系统对河南省新密市古城寨遗址进行了模拟。     

一种基于形状文法的建筑物三维建模新方法

现有三维建模方法存在侧重可视化表现、忽略模型与建筑物结构规模之间有机联系、细节层次缺乏伸缩性等问题.该文根据建筑构造知识,提出基于形状文法的建筑物三维建模方法,开展建筑物主体建模、纹理细节构建及附属设施建模.实验证明,该方法能提高建筑物三维模型的可重用性和灵活性,在室内外建筑物模型动态生成、城市规划设计等方面有实用前景.     

基于FEFLOW和GIS技术的矿区地下水动态模拟及预测

矿区地下水动态研究是山西亟待解决的重大需求问题。针对山西矿区水资源短缺与水环境恶化等现状,通过分析气象、水文、地质地貌、开采现状等监测数据资料,以FEFLOW模型和GIS技术为平台,构建山西矿区三维地下水数值模型,进行地下水动态研究,模拟并预测了4种不同情境下矿区地下水动态过程,从而定量分析采矿活动对地下水动态的影响,揭示矿区开采对地下水系统的作用机制。结果表明：当矿区开采强度提高10%、30%、50%时,地下水整体流场和运动趋势没有大的变化,但在矿区南部地下水流场发生突变,等值线形变,且在东南部形成一个水位变化剧烈的低水位带,迫使地下水流向发生偏转。水位分析表明采矿活动会造成地下水位整体下降,下降幅度与开采强度呈正相关关系。地下水系统均衡分析表明,当开采强度保持现状或提高10%,地下水系统仍然处于正均衡,补给量大于排泄量,当开采强度提高30%、50%时,系统转为负均衡状态,补给量小于排泄量,地下水水量大幅度减少。研究成果可为矿区制定合理的开采方案,保护矿区地下水资源提供参考依据,为有效遏制矿区水环境恶化、确保矿区水安全提供科技支撑。     

面向实时可视化的煤层三维模型构建与三角剖分

通过研究煤层构造的特征和煤田勘察数据的生产特点,提出一种基于三维格网的虚拟不规则六面体层状包络体动态建模方法,可较好地描述煤层的地质形态;根据煤层格网数据单元格种类(5种类型)的不同和每个单元中无效点分布情况,提出一种基于上述六面体单元的三角网剖分算法,可实时地从数据库中调用分块的层状格网模型数据,经过一次六面体格网单元的遍历,即可将格网数据动态剖分成无缝、不重复、具有方向的三角面片,然后由显示引擎进行实时三维可视化表达。该模型结合了三角网具有利于实体表面三维可视化渲染的特性和四边形规则格网模型有利于通过插值生成的优势,模型构建算法可基于数据库中的数据进行动态渲染,有利于数据更新,使模型简洁、高效,冗余较少。     

基于Surpac的盆地三维地质建模方法浅析

随着我国地质事业进入了新阶段,出现了包含城市地质以及三维地质填图等新的领域,地质工作由传统的二维开始向三维转变,因此三维地质建模技术就显得尤为重要。文章以Surpac软件为基础,盆地三维地质建模为主干,通过建模流程、建模资料收集和整理、影响建模效果的因素分析等六个方面,详细介绍了三维地质建模的技术路线、技术方法和影响因素。三维地质建模过程实质是受各种地质资料约束而进行修正模型的过程,利用的地质资料越丰富构建的模型就越真实。三维地质建模技术在地质要素可视化和地质资料综合利用等方面具有显著的优势。