线性参照模型在铁路空间数据库中的应用

线性参照模型是以线性参考系统为基础,以动态分段技术为核心的一维空间数据模型。本文针对铁路空间数据的一维线性分布特征与铁路部门以一维线路为主体的运维管理模式,探讨了铁路空间数据的线性建模方法,利用空间数据库技术实现铁路空间数据、属性数据及业务数据的一维线性存储与管理,并提出了基于一套多尺度线性参照模型的铁路空间数据库的设计方案。试验表明,该方案能够为全路提供一套统一的一维管理基准,在动态数据管理、数据更新和共享等方面具有较大优势。     

线性参照系统下的嵌套金字塔模型构建

针对线性参照虚拟场景构建中缺乏有效的空间数据模型的问题,本文以金字塔模型、空间索引结构和动态分段等相关研究为基础,提出了线性参照系统下的嵌套金字塔模型构建方法。首先,结合线性场景数据特征,对动态分段技术进行拓展,增加垂直方向结构化金字塔模型;然后,将线性参照在多尺度下进行静态分段,对相互独立的弧段分别进行存储,构建静态分段金字塔模型;最后,建立统一的映射关系,构建嵌套金字塔模型,从而提升该模型在各尺度间切换时的连贯性,完成线性场景多源数据的统一组织与集成管理。     

一种基于铁路设计数据的三维可视化方法研究

传统铁路设计方法无法快速展示铁路设计的三维效果,本文研究出了一种利用铁路设计数据快速动态建立铁路三维模型的方法,即在构建条带状三维大场景的基础上,使用Skyline软件提供的二次开发接口构建了三维铁路模型,并对铁路沿线地形进行填挖操作,达到铁路模型与地形的无缝衔接,从而实现铁路三维动态可视化过程。该方法提供了一种新的铁路设计成果三维展现方式,对铁路规划设计和辅助决策等具有重要的意义。     

通过真正射影像快速构建三维建筑物场景的方法

数字摄影测量技术正从单机工作方式向系统集成的工作方式转变,获取和处理空间数据已变得较为容易。在三维数字城市建筑物建模方面,要求必须快速有效地提取建筑物边界,才有可能进行快速的三维景观建模作业。本文提出了利用DSM和真正射影像相结合构建地形景观的一种新方法,首先从真正射影像上提取建筑物的边界线,对建筑物多边形进行三角化处理,视地面模型为一带洞多边形,同样进行Delaunay三角化处理,接着从DSM和DEM获取建筑物的高度信息,构建三维建筑物模型,最后通过纹理映射的方式,对整个建模场景进行纹理贴图,这一方法取得了较好效果,已经在生产实践中得到了应用。     

基于ArcGIS Engine的三维场景快速动态建模方法

三维地理信息系统应用的一个热点就是三维场景的快速动态建模方法,而已有的三维场景快速建模技术或多或少存在一些局限。本文针对三维场景快速建模中存在的问题,提出了一种基于GIS组件技术和数据库技术的快速动态建模方法,该方法预先建立对应的三维场景模型库,并保存于数据库中,通过ArcGIS Engine组件的地理描述和数据库动态调用来获取三维场景模型构件,组装成所需要的三维场景,从而大大提高三维场景建模的速度,而且还具备数据编辑和空间分析能力。最后,将快速动态建模方法应用到危险品运输监控三维场景的动态构建中,实现了危险品运输系统三维场景的快速建模、真实感显示和运输调度。     

基于大比例尺地形图和ArcScene的三维虚拟校园场景快速构建

目前,多数三维建模软件专业性较强,操作复杂,建模周期长。本文利用大比例尺地形图和SketchUp建模软件构建校园三维数字模型,实现了校园建筑及内部构造ArcScene中的真实再现和三维场景浏览、漫游操作,探讨了在短时间里构建三维校园建筑模型的技术方法和流程,为校园三维场景可视化提供了便捷快速的方法,对三维数字校园的研究和开发具有一定的参考价值。     

基于GIS的DLG数据快速三维建模方法研究

本文分析了三维模型不同构建方式的优缺点,探讨了三维场景模型地理要素的取舍问题,以及利用DLG数据快速构建城市三维模型的方法,并对城市复杂结构地物的快速建模及与场景的融合也进行了研究。最后以赣州市老城区为例,进行了城市三维场景的快速构建,结果证实,DLG数据快速构建三维模型效率高,渲染速度快,成本低,精度相对高。     

基于无人机倾斜摄影快速建模方法研究

近年来,随着无人机技术、倾斜摄影测量技术以及三维自动建模技术的快速发展,基于无人机倾斜影像的快速三维建模已成为测绘领域的一项新技术。阐述了无人机倾斜摄影测量的发展现状,研究了运用Smart3DCapture进行快速三维建模的技术路线和实施方案,分析其中存在的问题并给出了建议。该方法突破了传统手工建模方式,无需外业实地拍摄建筑物外立面照片,节省了大量的人力和时间,对于区域范围内三维场景快速构建及更新优势尤其明显,具有便捷性和高效性,极大缩短了三维场景的制作周期,并有效解决了三维场景如何快速更新的难题,在全自动快速建模方面具有一定创新性。     

三维激光扫描仪在惠泉变电站三维模型构建中的应用

文中通过利用地面三维激光扫描仪获取的空间数据,进行了惠泉变电站三维空间地物建模研究。首先探讨点的密度对数据采集的影响;然后通过整体匹配纠正并对原始测量数据进行拼接配准;最后建立了三维表面模型。通过研究发现利用三维激光扫描技术可以快速建立三维空间的可视化模型,解决了传统的测量仪器与测量方法在变电站等特殊领域的不足。为能够实现变电站资源的数字化,提供了一个变电站三维模型构建的新方向。     

多层次空间语义约束的高速铁路场景自动建模方法

正构建高速铁路三维场景,将多领域数据整合至同一时空基准下进行可视化展示与管理分析,有助于提升高速铁路信息化建设能力和综合化管理水平。现有高速铁路场景建模方法在建模过程方面需要较强的专业知识,增加了建模的难度,难以保证复杂场景的规范性;在建模知识与建模操作方面,缺乏统一的表达方法与存储机制,不能实现建模知识与建模操作的有效重用,难以适应多类型铁路场景的构建;在场景绘制方面,建模输出与图形引擎固化集成,导致三维场景的应用受限。面向领域众     

三维激光扫描技术在城市地下空间的应用研究

三维激光扫描技术能通过高速激光扫描测量的方法,获取被测物体表面高精度的空间几何信息,通过密集的点云数据可快速实现物体的三维建模。为验证三维激光扫描技术在城市地下空间应用的可行性,以嘉善县地下空间为例,研究了该技术在地下空间建模中的应用,并利用嘉善县三维框架展示平台实现了对地下空间数据的有效管理。经验证三维激光扫描技术具有数据采集速度快、精度高等特点,提高了三维建模的效率。     

基于CityEngine和SketchUp的快速精细三维建模

针对传统的三维建模方法存在周期长、效率低等缺点,提出基于CityEngine和SketchUp的快速建模方法.首先通过ArcGIS对遥感图像进行矢量化,然后通过计算机生成的建筑模型(Computer Genera-ted Architecture,CGA)规则快速构建三维模型,并结合SketchUp进行标志性建筑物模型构建,最后对三维场景进行后期处理和发布.实验结果表明,该方法能够在保证复杂模型精度的同时,降低时间花销,实现精度和速度的双重结合,适合大范围的三维场景更新.     

空间语义约束的泥石流灾害VR场景融合建模及交互方法

基于虚拟现实(virtual reality, VR)技术构建泥石流灾害虚拟场景能够为灾害交互查询分析提供一种新方法。但现有的关于灾害场景可视化研究存在VR场景建模效率低下、交互模式单一和查询分析薄弱等问题,因此,提出了一种空间语义约束的泥石流灾害VR场景融合建模及交互方法,重点探讨了场景动态融合建模方法,利用符号增强表达和射线焦点获取技术设计了多种场景交互模式。并构建了原型系统,选择案例区域开展了试验分析。试验结果证明,利用所提出的方法能够实现泥石流VR场景的快速构建,并能够满足用户对灾害场景沉浸式感知以及灾情信息查询分析等需求。     

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。     

基于Cityengine平台的CGA规则室内三维建模方法研究

随着三维数字城市建设的兴起和不断发展,3D GIS技术逐渐被人们所重视,多种三维建模软件也已被大量应用在三维数字城市的设计和创建中。首先通过与传统建模软件的对比,分析了Cityengine城市引擎软件在快速批量建模和与GIS软件数据交互方面的优点,同时也指出了Cityengine在建筑物室内场景方面缺乏对建模规则的研究。因此本文利用二维GIS几何数据作为模型的底面基础数据,借助Cityengine软件特有的CGA语法编写规则文件,对Cityengine平台下创建建筑物室内三维场景的方法进行了初步探究。通过对该方法的研究旨在使三维室内外场景形成良好的整体,弥补之前Cityengine只能对大场景进行外部批量建模而缺乏对内部模型研究的不足,扩展Cityengine在三维建模领域的应用范围,为智慧城市的创建设计以及可视化分析提供了新的手段。     

基于线性参照系统的高铁沉降数据集成模型

针对高铁沉降监测数据的海量特性,以及传统管理方式存在的效率不高、可视化效果不好的问题,设计了一种基于线性参照系统有效管理和显示高铁沉降监测数据的集成模型。该模型中,高铁路网以路径要素集存储,高铁沿线非空间数据以事件表的形式存储,由此实现高铁沉降监测相关的空间数据和属性数据的线性建模与集成。同时,使用Arc Engine组件与.NET平台实现了沉降监测数据空间查询和可视化表达功能,可形象地反映高铁线路与沉降监测点的分布状况,更易于进行沉降数据的可视化分析、预测和评估。数据集成模型实现了非空间数据和空间数据的一体化管理,有效地减少了数据存储冗余,提高了高铁变形监测数据管理的效率,对我国高速铁路的建设与运营安全的海量监测数据管理具有一定的参考价值。     

基于规则库的三维地质自动建模技术研究

利用规则统一三维实体间的语义形式化表达,为建模提供统一的方法。利用三维矢量数据模型的框架,对直钻孔、斜孔、剖面、等值线、断层、褶皱等数据源,分别按规则制定一种数据格式,对多源地质数据进行标准化和信息融合,经过地质面和地质体的快速构建,提出了建立基于规则库的三维矢量数据模型。同时研究了适合各类地质特点的三维模型自动构建方法,包含多源数据耦合层状地质体自动建模技术、基于剖面单元格划分的分区—拼接自动建模技术、多约束下复杂地质结构快速建模技术、空间约束条件下三维地质属性建模技术等。在确保模型精度的前提下,尽量减少人工交互建模的工作量,提高了建模效率。     

三维数字社区基础数据库的设计与实现

本文主要结合目前城市社区发展的特点,利用社区相关的空间数据和属性数据,实现数字社区的三维显示和相关信息的实时查询:研究了如何将原始矢量图形数据转换到ARCGIS中,以及如何利用三维建模软件和GIS软件相结合来建模,最终在ArcScene场景中实现三维场景的显示及信息的查询。     

IMU/DGPS辅助车载CCD及激光扫描仪三维数据采集与建模

三维信息快速采集是真实场景建模与三维虚拟现实技术的关键。本文提出了一种基于激光扫描仪、线/面阵CCD相机及GPS与IMU等多种传感器融合的车载移动式数据快速采集系统。各传感器安置在车内稳定平台上并随车保持一致的运动姿态。通过对GPS和IMU数据进行卡尔曼(Kalman)滤波,可推测出整个系统及各传感器的位置和最佳姿态估计;从扫描仪点云数据可提取出街道场景中事物的三维几何信息;线阵CCD相机用于获取路面带状地物等线性特征;面阵CCD采集街道两侧面状纹理信息,从而快速获得城市目标的地理坐标和三维建模信息,由此可重建城市路面街道的三维真实场景。     

基于Skyline煤层气管网三维可视化管理系统探讨

在中石油煤层气公司韩城分公司煤层气管网精确测量数据基础上,以Skyline作为软件开发平台,以3Dmax作为三维建模软件,对地下管网、附属设施和地表三维场景进行真实建模,采用Geodatabase空间数据库管理方式,通过Arc SDE空间数据引擎对煤层气管线二三维数据进行调用,实现二三维联动的设计,采用C#面向对象编程技术,开发了煤层气管网三维可视化管理系统。该系统实现了三维视图的浏览控制、管网的统计查询以及管线分析等功能,对煤层气安全生产提供分析和决策支持。