基于WebGIS的给水管线爆管关阀研究

针对目前给水管线发生爆管事故后的信息上报不及时、关阀响应慢等问题,设计了基于流向的管网数据模型和几何网络模型,利用WebGIS技术,建立了爆管事故关阀及影响区域分析B/S架构系统。实验表明,在爆管事故发生后,该系统能准确地分析爆管信息,实现快速关阀,有效提高爆管事故后的响应速度,降低爆管事故造成的经济损失,提高供水企业的现代化管理水平。     

供水管网地理信息系统中爆管分析的算法研究

爆管关阀分析是供水管网地理信息系统中重要的空间分析功能之一,目前已建系统的爆管分析功能存在着算法繁琐或功能简单、不具通用性等缺点。本文以高质量的源数据为基础,根据系统和爆管分析的需求建立合理的数据模型,设计了爆管关阀分析算法,该算法克服现有算法的不足,剔除了可关可不关的阀门,得到正确、经济的关阀门方案,并列出了受影响的用户。将此设计方案应用于"新疆石油管理局供水地理信息系统"中,成功地实现了爆管分析,体现出了该算法简洁、高效、准确、通用的优越性。     

基于ArcGIS管网爆管分析的算法优化与实现

爆管分析在城市管网地理信息系统的建设中具有重要的意义。本文首先分析了ArcGIS网络模型和流向生成,对传统的广度优先算法进行了优化,并在此基础上,完成了上游关闭阀门的搜索和爆管的影响区域分析;然后利用COM技术对爆管分析功能进行封装,实现了该模块的重用。     

适用于关阀分析算法的供水管网单元-阀门图模型

关阀分析在供水管网施工中用来快速确定最佳的关阀停水方案,对于供水安全具有重要意义。在管网传统结点-边图模型的基础上,提出了优化实体数量并简洁表达拓扑结构的单元-阀门图模型。该模型是结点-边图的一种伪对偶图,它将管网内被阀门区隔形成的封闭连通区域归为顶点,将分隔两个区域的阀门作为边。设计了关断单元生成算法,从而实现单元-阀门图的构建,并提出基于该模型的高效供水管网关阀分析算法。实验表明,与基于结点-边图的传统算法相比较,结合单元-阀门图模型的新算法能够大幅度提高关阀分析效率,并且可以在多施工点情况下得出正确的关阀方案。     

燃气管网爆管分析模型研究

本文根据燃气管网特点分析了其网络模型,并提出了改进的网络追踪算法,而且用一种简单方法建立了可以实现一些高级功能的爆管分析模型,即在燃气管网发生爆管后,通过该模型可以及时、准确地搜索出停气调压器、关闭阀门以及停气用户等信息,从而对爆管处及时、准确地维修和对整个有影响的管网进行合理地调度提供了有利的技术支持。     

广度优先算法在爆管分析中的优化与实现

爆管分析是城市地下管线管理系统中的一个重要内容,但目前多数地下管线管理系统采用的爆管分析算法和管线数据结构难以提供最优的爆管分析解决方案。先利用Geodatabase网络数据模型将管线数据建模为逻辑网络和几何网络,并在管线数据模型中明确表达管线中资源的流向,一体化集成存储管线数据;再利用ArcEngine相关网络访问接口扩展优化传统的广度优先算法,以实现有流向环状管线的爆管分析功能。     

三维GIS场景与多路视频融合的对象快速确定法

虚实融合技术是视频增强三维虚拟地理场景的关键环节之一,对提高真实沉浸式视觉体验具有重要作用。现有基于视频投影的虚实融合方法,在三维场景动态更新时,通常需要对用户视角下新场景内所有渲染对象进行遍历,来筛选出摄像头范围内需融合的对象,导致融合过程耗时长、效率不高。本文提出一种顾及拓扑关系的多路视频与三维GIS场景融合的对象快速确定方法。首先对三维场景视锥体内视频对象集渲染对象动态建立拓扑网络模型;然后基于拓扑网络模型建立视频与渲染对象的拓扑关系,完成融合对象的快速确定及融合渲染;最后利用滕州市三维场景进行了验证。试验结果表明,本文提出的方法在视频与三维GIS场景融合时,整体耗时少、效率高,极大地降低了融合的计算代价,具有良好的可行性及稳健性。     

基于ArcGIS Engine地下管网爆管分析的研究与实现

针对供水管网爆管事故中受影响泵房和区域等相关信息自动查询统计困难的问题,本文研究了爆管分析的算法和原理,在ArcGIS Engine和VS开发环境下利用BFS算法实现对需关闭阀门、受影响泵房、小区以及用户等信息的自动查询统计。通过阜新市区域管网数据验证该方法有效可行,有助于相关部门和管理人员对供水管网进行现代化管理和决策。     

无人机倾斜摄影测量三维建模研究

利用倾斜摄影测量来获取大场景的三维模型,是目前比较高效的手段.利用Context Cap-ture软件对典型区域进行实景三维建模,并对模型成果进行精度评定.结果表明,X方向中误差为1.5 cm,Y方向中误差为2.3 cm,点位中误差为2.7 cm,模型精度良好.在建模过程中,进行了测区提取,针对密集匹配点云结果出现的问题,提出一种了用户连接点的添加方案,对实际项目三维建模有一定参考意义.     

基于WebGL的交互式三维地理场景构建方法研究

三维模型数据具有多源、异构、海量等特性,复杂三维地理场景的可视化通常需要应用专用软件和大量的计算资源,限制了模型数据的协同应用。本文针对以上问题,借助Web绘图标准WebGL,研究了一种轻量级的三维地理场景构建方法,通过将多源异构三维模型数据进行同构化处理,转换为统一的GL传输格式,实现在浏览器端灵活地整合在线三维模型数据服务以及用户的离线模型数据,充分利用客户端的计算资源,交互式地进行场景构建,实现三维地理场景的网络发布与共享。在此基础上研发了原型系统,以倾斜摄影三维模型、三维小品模型等为数据基础,实现了浏览器端的三维场景整合与发布,验证了该构建方法的可行性。     

基于ArcEngine的三维城市地下管线流向分析算法研究

将ArcEngine技术和网络流向追踪技术应用到城市地下管线流向分析中,结合数学中的映射思想,提出基于ArcGIS网络流向模型的三维城市地下管线流向分析算法,解决了传统二维GIS系统流向分析效果不直观的缺陷,为三维城市地下管网系统的建设提供技术支撑。     

一种面向元数据的三维空间数据模型组织方法

随着网络速度提高等的科技发展,人们并不满足用二维地图来看世界,因此,生产了大量的三维模型数据,现大部分采用在浏览器端加载插件的方式解决精细度较高的模型数据在浏览器中流畅地显示问题,但用户体验并不算好。为了提高浏览速度,本文研究了基于WebGL的三维WebGIS场景构成,模型数据结构及其加载方法,本文根据已有的空间数据索引,提出了一种面向元数据的三维空间数据模型组织方法,并在浏览器端将元数据中模型数据成功加载,用户体验良好。     

小型文物摄影测量三维建模主体对象识别

通过拍照进行三维建模的摄影测量技术是文物数字化的重要手段,然而,在摄影测量文物三维重建过程中,文物所在的场景背景也同时参与计算和建模,需要设法删除,以获得文物单体模型。针对上述问题,本文提出一种小型文物三维模型主体对象识别方法,能够自动删除文物摄影测量三维模型的背景数据。该方法分别利用深度学习网络Mask R-CNN和改进为自动获得初值的One Cut进行文物图像前景内容识别,再融合两种方法的识别结果进行文物图像主体对象分割,最后以二维图像分割结果为依据,逐三角形识别三维模型主体对象,并运用多视角约束法优化识别精度。实验表明,本文方法能够获得小型文物单体化三维模型,无需人工干预且精度较高。     

西安世园会三维系统的设计与实现

利用飞艇快速获取高清影像数据,并经正射纠正后与DEM套合处理作为三维地形场景,通过精细建模和开发网络化三维系统,在网络上呈现了西安世界园艺博览会的壮观景象,同时能够引导游客流向。详细介绍西安世界园艺博览会三维系统的三维建模、系统设计和网络化应用实现。     

基于Cesium的铁路线路三维场景空间信息服务

随着我国铁路信息化建设的不断推进,三维GIS和网络GIS在铁路领域中的应用逐渐深化。本文针对铁路线路三维场景空间信息服务,提出了基于三维开源引擎Cesium的铁路线路三维场景构建及网络应用方法,对Cesium架构与网络服务、线路三维地理环境构建、铁路工务基础设施工程组件三维模型构建进行了研究。为将铁路线路空间地理环境信息与铁路基础设施模型集成在Cesium三维引擎中,对铁路基础设施正向设计下的BIM模型进行了轻量化研究,实现了基于Cesium的网络化、跨平台、分布式铁路线路三维空间信息三维场景漫游、数据共享与功能服务。     

面向高分遥感影像提取光伏板模型的构建方法

针对由光伏板复杂特征导致的已有遥感自动提取光伏板方法精度较低的问题,该文利用高分辨率遥感影像基于CNN及U-net神经网络提出一种并行集成网络模型用于光伏板提取。通过多种精度评价指标对2021—2022年不同时间场景下模型识别结果进行精度验证。实验结果表明,相比传统单一网络模型,该文提出的并行集成网络模型拟合速度更快,模型稳定后精度及损失函数均达到最优水平,不同时间场景中,该文模型识别光伏板像元数更接近真实像元数,识别误差最小。因此,该文提出的模型具有更好的泛化能力及可靠性,可为实现自动高效识别提取光伏板信息提供新思路。     

大场景三维渲染关键技术研究及实现

三维模型的海量特性和计算机硬件的制约给三维场景的渲染提出了严峻的挑战,优化三维场景中数据的组织管理方式及模型调度算法是提高三维场景渲染效率的有效途径。基于此,对三维场景的组织及模型调度进行了深入研究,提出了一些提高渲染效率的方法及算法,包括支持并行计算的快速地形制作方法、一种自适应的模型数据四叉树组织算法、基于边折叠算法的LOD模型自动生成技术,海量模型数据的内外存调度策略,地下管网的实时自动生成等,通过具体应用案例对研究结果的有效性进行了很好的验证。     

结合倾斜影像的实景三维场景增强显示北大核心CSCD

针对实景三维场景在近地面视角或面对复杂特殊地物时存在的模型破损、纹理变形、悬浮物及细节表现精度不高等问题,本文提出了一种场景增强显示方法。利用计算纠正后的无畸变影像,查找匹配与场景呈现最相近的目标影像并将其精准叠加至三维模型上,完成二维影像与三维模型间的视觉融合和自然过渡;同时实现三维漫游过程中影像的动态调度和实时绘制,以支撑超大场景的持续增强显示。实践证明,该方法不仅可以弥补实景三维模型的显示不足,提升场景视觉浏览效果,还可以结合最新航飞影像增强场景表达的现势性,提升实景三维的推广应用价值,研究成果可有助于开展自然资源管理、国土空间规划、应急救灾、城市治理等领域工作。     

基于Web的大规模三维空间模型高效可视化关键技术

在网络环境下客户端对大规模的三维空间模型进行可视化时仍存在着渲染时间长、计算量大等诸多问题,表现为模型遮挡剔除计算效率低、模型数据传输效率低以及渲染不同模型时存在性能和质量不平衡问题等方面。针对上述问题,提出了针对不同的空间模型剔除粒度的优化选择策略、基于WebGPU计算管线的遮挡剔除算法和基于多线程的大规模三维空间模型数据快速调度方案,降低了离线遮挡剔除方法的预处理时间消耗,提高了模型切换的效率和场景渲染的速率。开发了基于Web的大规模三维空间模型可视化原型系统,开展了不同尺度的三维模型加载与可视化实验,结果表明,本文方法可以有效减少网络环境下大规模三维空间模型数据可视化的加载和渲染时间,增强用户体验。     

网络二维地图与三维虚拟场景集成探讨

文章以网络二维地图和三维虚拟场景集成为主要线索,从常用空间数据三维模型建模方法出发,探讨了集成的总体思路。并从系统的角度讨论了网络环境下二三维集成的体系结构及集成后各模块之间的通信方法。在实例研究部分,设计并实现了一个二三维集成的原型系统。最后对网络二维地图与三维虚拟场景集成进行了展望。