VR-GIS技术在城市“数字防洪”中的应用

虚拟现实地理信息系统(VR-GIS)是一门综合虚拟现实和地理信息系统特征的新型技术,以此为基础构建的城市数字防洪系统在防洪决策中发挥了积极的辅助作用。本文以哈尔滨城区段三维数字防洪系统的开发为背景,探讨了VR-GIS应用于城市数字防洪的关键技术及其实现方法,包括防洪三维虚拟场景的构建技术,仿真数据库的建立与联合查询,洪水动态模拟等方面的相关技术和实现方法,为数字防洪系统提供了基础研究平台。     

数字城市的三维景观系统构建

本文探讨了数字城市中三维景观的功能特性 ,分析了数字城市中三维景观系统构建的技术思路 ,讨论了三维景观系统构建过程中的一些关键技术 ,如景观背景变换、三维对象信息查询、天气效果的实现以及地形构建等。文章最后指出今后有待进一步解决的技术问题。     

一种建筑信息模型与三维数字城市集成方法

BIM的发展为数字城市三维模型提供了更加精确的数据来源,现有研究主要关注BIM空间实体模型向三维表面模型转换,缺少建筑语义信息映射及整体集成方案研究。本文以构成建筑骨架的主要空间构件为研究对象,在参考IFC标准基础上,结合数字城市应用特点设计了具有空间语义一致性的建筑构件信息模型BCM,在此基础上提出建筑信息模型和三维数字城市集成方案。首先,基于CAD图纸开展BIM模型交互式构建,然后,通过空间和语义信息映射将其转换为BCM,并基于ArcGIS Geodatabase建立建筑构件信息库,在三维数字城市场景开展建筑构件信息的集成应用。该方案可实现建筑构件信息与三维数字城市的大规模集成,对推动数字城市向智慧城市发展,进一步开展建筑内外模型集成展示、建筑节能分析、内部设施管理等具有重要价值。     

三维管网自动建模研究

管线三维建模是构建数字城市的重要内容,目前,管网建模技术主要是基于手工或标准连接件的半手工建模,而三维管网的全自动建模存在建模过程复杂、效率低、模型质量差等不足。针对这一问题,本文提出了一种基于管线路径扫略、形体放样及布尔运算的复杂三维管线模型自动生成算法。根据截面形状参数曲线,运用图形变换,沿路径确定内插截面法线实现管线路径扫略三维模型构建;形体放样则是以放样截面间以各自顶点组成三角形为基元的小平面来构造管线表面,采用逼近方式拟合三维管线的整体形状;布尔运算的联合、交、差几何计算实现管网交叉贯通复杂模型的三维建模。通过实例验证,表明了该方法能够快速、高效实现任意复杂管网高质量三维模型的构建。     

城市三维地质数据管理与服务系统框架研究

城市地质数据的数字化管理与服务是“数字城市“工程的重要内容,3D GIS将在未来的城市数字化建设中扮演核心角色.介绍了3D GIS的发展现状及应用前景,详细讨论了基于3D GIS构建的城市地质数据管理与服务系统的设计思路和结构功能.三维数据结构的研究是3D GIS的核心问题并成为当前制约3D GIS深入发展与应用的瓶颈,由于缺乏对三维地质数据进行有效管理与可视化表达的三维数据模型,当前GIS的三维地质建模能力与三维空间分析能力都极为薄弱.在分析城市三维地质数据多种建模方法的基础上,采用一种基于TIN和TEN的混合数据结构来构建城市地质数据建模系统.针对城市三维地质数据的特点,探讨了城市三维地质海量数据的采集与管理、城市三维地质数据信息的Web发布等重要问题,力求为系统功能的最终实现提供完整的解决方案.     

基于全景真三维斜射影像的数字城管应用研究

随着国家智慧城市试点工作如火如荼的开展,数字城管作为智慧城市业务应用体系的重要组成部分,正成为各地探索创新应用的重要领域。洛阳市数字城管率先采用先进的全景真三维斜射影像技术,实现了快速的城市部件数据普查,创造了全新的用户体验,满足了专业化的城市管理应用需求,创新了"全景化"的数字城管应用新模式。     

面向数字城市总体规划生态敏感信息图谱构建的GIS方法

生态空间控制是城市总体规划的重要内容,也是构建生态城市的必然要求;数字城市规划以空间信息技术应用与空间定量分析为突出特征,探讨生态敏感信息图谱构建的信息技术方法是数字城市总体规划需要开展研究的领域.以A市城市总体规划为例,探讨基于GIS空间分析技术的生态敏感信息图谱构建方法,包括基础数据处理、生态因子确定、评价方法选择、生态敏感性评价、信息图谱构建等几个方面.实践结果表明基于GIS的城市总体规划生态敏感信息图谱构建的技术方法是可行的,可以为数字城市总体规划方案的编制提供科学依据.     

地籍信息化在数字哈尔滨建设中的作用

随着社会的发展进步，数字城市将是一个城市管理水平和政府信息化程度的重要标志。它主要基于数字地球的理论，利用人工智能、“3S”（地理信息系统GIS，全球定位系统GPS，遥感系统RS）技术、仿真与虚拟技术等，实现城市规划、建设、管理、服务的全面数字化和信息化，它是由海量数据支持的、立体虚拟的城市。对构建数字城市而言，数据是关键，而地籍信息是数字城市数据源的重要组成部分，国土资源部门地籍信息化的建设将带动数字城市的发展。     

基于地理设计的三维建筑规划方案设计

建筑规划方案设计是建筑工程中的一个极富有创造性的重要阶段,利用CAD、3ds Max等工具进行设计的传统手段在效率上逐渐落后,其形成的成果丢失了大量对象信息,难以满足后续深入应用和分析的需求。地理设计思想的产生和演进将设计方案的形成和地理环境影响因素模拟、人为参与和数字技术应用紧密结合起来。文章以地理设计为指导,探索了一种三维建筑规划方案设计方法,结合ESRI City Engine规则引擎和自主研发的三维数字城市引擎进行了方法实现与系统开发。     

面向景观规划设计的数字地形交互式编辑技术

 数字地形编辑是虚拟地理环境、三维景观仿真系统中一个重要的研究内容,在城市与乡村、区域道路网、风景园林的数字化规划设计实践中具有重要价值。本文以规则格网的数字地形为研究对象,面向城市和园林景观规划设计中的实际应用,提出了交互式数字地形编辑的解决方案,重点给出了分页技术的地形交互式编辑具体过程和相关的主要实现技术。数字地形编辑的实现,首先,通过鼠标交互式操作,结合射线求交算法,在地形表面选取目标编辑区域;然后,结合夹角之和检测算法,获取区域下地形数据,设定新的地形高程值,最后,将编辑操作传输至地形其他层,更新整个地形,并在地形编辑后,采用方格网计算法,统计出区域下地形填挖方量。此外,在经过平整的地形区域,植入树和三维建筑模型,构建虚拟城镇小区景观。本文初步实现了编辑操作功能的计算机软件,并展示了数字地形编辑在城镇小区景观设计中的应用结果。试验表明,基于规则格网和分页技术的数字地形编辑方法具有算法简单、计算量小、易实现等特点。此外,通过鼠标交互式的操作,能够实时、直观地显示编辑结果,达到"所见即所得"的效果。     

数字城市空间管治体系模式的探讨

本文结合数字城市的特点 ,探讨了数字城市空间管治新模式。从数字城市环境中 ,城市管理所面临的全球化、多元化、信息化、网络化、智能化等背景 ,论证了数字城市空间管治宏观需求以及发展的必然性 ,提出数字城市空间管治内涵和空间准入、空间管制主要任务。依据数字城市空间管治信息采集平台、信息资源管理平台、空间管治决策服务平台、决策应用平台的任务目标 ,构建了数字城市空间管治体系结构。     

数字地球与跨学科研究浅析

对数字地球的应用模式、关键技术等方面进行了研究。基于数字地球日益成为信息建设的热点 ,本文讲述了数字地球与跨学科研究的关系 ,分析了数字地球的特征。     

关于城市基础空间数据地理信息分类编码的探讨

在“数字城市”建设如火如茶的今天,城市基础地理信息分类编码的制定成为激烈探讨的话题。文中以作为“数字杭州”建设的一部分——在杭州市基础空间地理信息系统建设过程中,杭州市基础地理信息分类编码方案的制定为例,探讨了城市基础地理信息分类编码体系建立的重要性、编制原则、编制特色与应用等技术问题。     

“数字城市”建设的核心问题

城市是一种人地关系系统。“数字城市”是城市的信息系统或数字神经系统 ,它必须反映现实城市的人地关系。数字城市是现实城市人地关系在信息空间的影射。数字城市的主体是人 ,由政府、企业和市民构成 ,因此 ,城市信息系统由政府信息系统、企业信息系统、公众服务信息系统构成 ,政府信息系统是“数字城市”的核心。     

基于网络的空间信息表达研究

本文结合我国目前“数字省区”空间信息共享建设对于空间信息网络表达的需求,深入分析了空间信息共享系统中多种空间信息的网络表达问题,以及实现共享空间信息网络表达所需要解决的3个基本问题。研究了基于XML的空间信息网络表达实现技术。该研究对于空间信息共享系统中实现空间信息网络分布式表达和系统共享空间信息的潜在价值有重要意义。最后通过“数字省(区)”建设的实践,实现了该研究成果的应用系统。     

QuickBird数据在防震减灾管理信息系统中的应用

基础地理信息数据库是支撑数字城市的核心，也是构筑防震减灾管理信息系统的基础。在城市防震减灾管理信息系统实践的基础上，介绍了通过应用QuickBird数据构筑福建永安市防震减灾管理信息系统基础地理信息库的方法。     

当前网络空间信息技术发展的战略需求分析和建议

国家三大科技发展战略要求地理信息系统瞄准市场提出新的标准和专利。网络基础设施传输能力的提高，使空间信息的互操作和应用成为可能，网络空间信息应用技术成为新的发展方向和市场。蓬勃的经济增长和市场需求尤其是民族特色的应用为具有中国特色的标准的产生提供了机会。我国网络空间信息系统的发展应当瞄准这个目标。网络空间信息系统发展的关键在于瞄向市场营销的技术创新，既有地理信息系统自身的市场营销。更包括地理信息系统对于市场营销方式改革的推动。     

“数字油田”的设计与应用

本文研究了数字地球在油气勘探开发和油田管理决策中的具体应用--数字油田 ,并详细分析了数字油田的相关技术和应用领域。     

利用数字高程模型生成地形三维仿真图

研究了以地面数字高程模型 (DEM )作为原始资料 ,采用透视变换和模拟光照的模拟算法 ,生成某一地区的三维实景图 ,实现地形仿真。给出了试验结果 ,试验表明这种方法可产生逼真的三维仿真图。     

海洋科学的前沿-“数字海洋”

本文所提出的“数字海洋”,系基于当前世界各国极为关注的“数字地球”发展前景 ,其事关我国海洋科学进入21世纪信息时代所面临的挑战和机遇。对此,从“数字地球”概念及其所涉及的新理论和高新技术 ,到中国“数字地球”中的“数字海洋”有待顺应发展,作了概述。同时 ,重点就“数字海洋”技术与目标和建设的设想等作了探讨。