MAPSUV数字测图成果3D模拟系统的设计

数字测图系统在城市地理信息系统建设中有着广泛的应用.根据MAPSUV生成的SUV文件数据, 基于二维电子地图的平面位置, 通过虚拟现实技术, 直接将测量得到的地物空间、属性信息直观清晰地显示成三维虚拟地图, 从而实现测图成果的表现方式由二维到三维的转变.对数字测图成果三维模拟系统的设计原则整体结构、数据组织、系统功能做了详细的探讨.介绍了系统数据源、数据处理、模型库和纹理库建立以及三维可视化成果图的显示和输出.该系统集成了GIS、VRML、测绘等理论和技术, 具有数据建模, 场景漫游、属性查询等功能, 再现了二维数字地图的三维景观.测图成果3D模拟系统建模周期短, 工作量小, 可应用于城市规划、测绘、交通等许多领域.      

遥感图像三维可视化技术在西部高原区机场建设工程中的应用——以昆明小哨机场为例

这里论述了应用遥感图像和数字高程模型(DEM)的融合技术,对在西部高原区机场建设(昆明小哨机场)研究区进行三维可视化处理的技术方法。在3S(RS、GIS和GPS)技术支持下,对遥感图像进行数据融合、图像增强、影像正射精校正等处理后与高精度DEM融合,制作研究区景观的三维遥感虚拟动态模型。通过分析三维可视化图像,结合野外考察资料,对机场建设工程研究区域内的构造地质、工程地质、环境地质等特征信息进行了提取和综合评价。结果表明:三维影像技术在机场建设工程中具有一定优势,可以为西部高原区机场建设工程决策者和工作者提供科学依据。     

基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化过程研究

矿山三维地质建模与可视化技术研究,是"数字矿山"的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点.文章从三维地质建模的概念出发,探讨了基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化的一般过程,包括地质数据库的建立,实体模型、品位块体模型的创建等,重点探讨了建模过程中地质数据库的设计,地质解译、矿体储量估算的方法与技术,并借助OpenGL三维图形开发库,在VC++6.0编程环境下,实现了三维地质的建模及可视化,为我国矿山三维地质建模及可视化软件的设计提供参考,促进了我国矿山信息化的建设.     

地质三维信息模型研究及其应用

地质三维模型研究与应用在地质构造研究、资源勘探与开发等领域具有十分重要的意义。针对地质勘探等原始离散数据采用UML建立数据静态结构模型,利于GIS空间数据库集中存储管理;根据原始数据的特征,采用矢量层面构模技术建立了三维层面模型,生成地层表面和地层层间实体的连续数据;三维可视化模型采用流行的OpenGL图形技术,实现了原始数据、特征层表面和地质体三维显示与交互式剖切操作等。基于组件开发技术建立了地质三维信息模型系统,成功应用于城市地质勘察三维建模与可视化分析,并指出可在三个层次对此模型进行重用与扩展,具有较高的推广应用价值。     

青藏高原DEM的生成与应用

数字高程模型（DEM）不仅可以实现三维地形可视化，而且还能由其进一步获得与高程有关的地形要素。针对青藏高原DEM生成和应用过程中碰到的数据量大、区域广阔、应用难度大等问题，本文给出了相应的解决方案，提出一套DEM制作和应用流程：以1：25万地形图矢量等高线数据内插方式生成青藏高原DEM数据，在此基础上，运用Mask处理后相交分析思想与多级金字塔、DEM水淹分析、高程分带等处理技术实现了青藏高原三维地形可视化、三维遥感影像制作、及其它生态地质环境因素的变化分析。基于此方法生成的青藏高原DEM数据，不仅精度高，三维地形可视化效果好，而且解决了海量DEM数据与其它资料综合分析的问题。     

三维多波束系统在库区冲刷淤积计算分析中的应用

库区冲刷淤积是水工建筑的安全运行的直接威胁,目前检测方法相对落后。三维多波束系统是一套成熟的海洋测绘技术,由于内陆水电水利工程水下检查需求的特殊性、复杂性,暂未在该方面得到广泛应用。这里基于三维多波束系统检测的高精度水下地形数据,采用自编软件系统,建立DEM模型,对库区水下地形、冲刷淤积及三维成图进行计算分析与应用。结合现场实际情况,表明三维多波束系统在该方面的应用效果较好,可以精确计算库区冲刷淤积现状,建立三维数据基准库并实现三维可视化。     

计算机在地质体三维可视化中的运用

计算机技术的不断发展进步,使得在计算机上真实的再现三维图形成为现实。地质体的三维可视化技术其主要分析方法是在掌握地质的形态和属性等各方面特征后,采用基于体模型和面模型方法来建立三维模型。本文主要研究了面模型的实现方法。利用己有的勘探资料和三角剖分技术将层位离散化成三角网格,建立三维地质体块。地质体三维可视化技术的计算机实现方法主要意义在于表达和再现地质体与地质环境,进而辅助工程设计、施工与决策。     

计算机在地质体三维可视化中的运用

计算机技术的不断发展进步,使得在计算机上真实的再现三维图形成为现实。地质体的三维可视化技术其主要分析方法是在掌握地质的形态和属性等各方面特征后,采用基于体模型和面模型方法来建立三维模型。本文主要研究了面模型的实现方法。利用己有的勘探资料和三角剖分技术将层位离散化成三角网格,建立三维地质体块。地质体三维可视化技术的计算机实现方法主要意义在于表达和再现地质体与地质环境,进而辅助工程设计、施工与决策。     

基于GIS的海水入侵可视化数值模拟系统

将变密度三维海水入侵模型(SUTRA模型)与地理信息系统(GIS)进行有机集成开发出可视化海水入侵数值模拟系统.该系统充分利用了GIS的空间分析和数据管理功能及其可视化功能,实现了SUTRA模型的可视化构建1、含水层空间和模拟时间的可视化离散、各种参数的可视化赋值、模型的可视化模拟及其模拟结果的可视化表达等功能,为海水入侵研究提供了有效的模拟和分析手段.     

地质构造三维可视化模型探讨

地质构造的三维可视化技术包括数学建模和可视化显示两方面。建立地质构造三维可视化模型的典型方法包括三维规则网格法、TIN表面法、四面体法以及综合法。针对地质构造模型中断层处理的特殊性，提出了基于TIN表面法的局部法和整体法两种处理技术。将地质构造三维模型的可视性归纳为5种方式。     

基于地图代数的数字地表流线模拟研究

降雨在地表上随地形流动自然形成沟谷线、汇流区、分水岭等流域形态,研究地表流水线的数字模拟对数字流域水文分析具有重要意义.提出数字地表流线模型的概念,只考虑地形因素,利用等高线图建立一个能获得区域内每滴雨水沿地表流动的轨迹模型.并运用地图代数的距离变换对等高线及所在空间进行全方位的距离度量,研究了数字地表流线模型的建立方法.实验表明,该模型利用距离变换信息而不是高程计算流向,可避免DEM高程误差对流向、流线的影响,且不需要在DEM上进行复杂的洼地、平地的识别与处理.该模型对原始数据要求不高,能有效应用于沟谷线的自动提取、汇流区自动分割和分水线网络的自动提取.     

三维地质图制作方法——以1∶50万海南岛地质图为例

将Global Mapper、ArcGIS、MapGIS三款GIS软件有效结合起来,以海南岛为例进行基于DEM的三维晕渲地质图的制作方法研究。首先将SRTM数据和矢量地理数据在不同地图参数下进行自动配准,然后实现地质要素与DEM模型的精准匹配,最后根据DEM对第四系地质界线进行微调,实现了1∶50万海南岛三维地质图的制作。同时总结了不同椭球体与坐标系统下的数据转换、DEM空白区数据填补、晕渲地质图生产的方法。三维地质图制作所采用的DEM数据完全满足1∶50万三维地质图的制图要求;与传统地质图相比,其立体感和可读性明显增强,图件信息量显著增大,图面呈现清晰的三维地质结构,很好地提高了制图精度。该方法为我国三维地质图的制作提供了一个新的方法和思路,并为其他三维图件制作提供了参考借鉴。     

Researches on Cartographic Database-Based Interactive Three-Dimensional Topographic Map

With the development of computer graphics, the three-dimensional (3D) visualization brings new technological revolution to the traditional cartography. Therefore, the topographic 3D-map emerges to adapt to this technological revolution, and the applications of topographic 3D-map are spread rapidly to other relevant fields due to its incomparable advantage. The researches on digital map and the construction of map database offer strong technical support and abundant data source for this new technology, so the research and development of topographic 3D-map will receive greater concern. The basic data of the topographic 3D-map are rooted mainly in digital map and its basic model is derived from digital elevation model (DEM) and 3D-models of other DEM-based geographic features. In view of the potential enormous data and the complexity of geographic features, the dynamic representation of geographic information becomes the focus of the research of topographic 3D-map and also the prerequisite condition of 3D query and analysis. In addition to the equipment of hardware that are restraining, to a certain extent, the 3D representation, the data organization structure of geographic information will be the core problem of research on 3D-map. Level of detail (LOD). space partitioning, dynamic object loading (DOL) and object culling are core technologies of the dynamic 3D representation. The objectselection, attribute-query and model-editing are important functions and interaction tools for users with 3D-maps provided by topographic 3D-map system, all of which are based on the data structure of the 3D-model. This paper discusses the basic theories, concepts and cardinal principles of topographic 3I)-map,expounds the basic way to organize the scene hierarchy of topographic 3D-map based on the node mechanism and studies the dynamic representation technologies of topographic 3D-map based on LOD, space partitioning, DOL and object culling. Moreover. such interactive operation functions are explored, in this paper, as spatial query, scene editing and management of topographic 3D-map. Finally, this paper describes briefly the applications of topographic 3D-map in its related fields.     

Application of sky view factor technique to the interpretation and reactivation assessment of landslide activity

High-resolution digital elevation models are crucial to the investigation of natural disasters, and a variety of methods based on visualization and relief map compilations have been proposed. In this study, the sky view factor (SVF) is applied to slope maps and a digital elevation model (DEM) of the Oso landslide, a deadly landslide that occurred in Washington State on March 22, 2014, to demonstrate the effectiveness of SVF-enhanced relief maps in mapping and evaluating large-scale or deep-seated landslide hazards. A procedure for combining the SVF-enhanced DEM with slope and elevation maps is also presented. Then the maps are used to extract the landslide-prone areas and perform a reactivation analysis of the post-Oso landslide using an analytic hierarchy process (AHP). By using the SVF-enhanced DEM to perform the AHP assessment on multi-period images, we accurately evaluate hazard of the landslide for both pre and post-2014 conditions. Finally, different visualization maps, limitation and recommend parameters for generating SVF relief map are presented in the paper.     

GIS支持下的洪水淹没范围模拟

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估的核心环节。采用地理信息系统 (GIS)与水力演进模型,结合三维模拟技术和对象关系模型数据库,对浙江奉化江流域洪水淹没范围进行模拟。该方法能够准确地模拟洪水淹没范围,为快速评估洪灾损失和防洪决策服务提供了科学的依据。     

1:100万中华人民共和国数字地质图空间数据库

中华人民共和国1∶100万数字地质图数据库是根据统一标准和要求编制的专题数字地质图,以中华人民共和国1∶50万数字地质图数据库为数据源,在综合研究的基础上,充分吸收近年来地质调查1∶25万、1∶20万、1∶5万等区调工作新成果、新资料,应用地质编图新技术、新理论和新方法编制而成。以年代地层单位为主、辅以岩石地层的表示方法,侵入岩按“岩性加年代”表示方法,进一步提高了基础地质的研究程度。地质图数据库内容丰富,信息量大,数据量约为1.2 GB,标示了岩石地层单位5347个图例,侵入体“岩性加时代”单位1780个图例,跨省区重要断裂93条,各省（市、自治区）内重要断层558条,同位素年龄数据1545个（组）,有代表性的钻孔382个。所有地质体的面元及线元、同位素年龄和钻孔都建立了相应的属性,相邻图幅之间进行了接图处理,编写了编图说明书和元数据。数据库采用统一的线型库、符号库、色标库等,成图过程全部采用MapGIS6.5平台计算机辅助成图,成图精度高,质量好,符合设计要求,全国64幅图采用分4个片区的工作方法,最后统一编制而成。该数字地质图是目前中国资料最全、内容最新的1∶100万地质图,是中国第一份应用GIS技术的1∶100万数字地质图的最新成果,充分反映了中国地质构造特点和当前地质研究的新水平。     

基于数字填图系统的遥感等数据在构造-地层分区和地层单位识别中的应用——以1：25万民和县幅、临夏市幅和定西市幅数字地质填图为例

在甘肃和青海交界地区的1：257Y民和县幅、临夏市幅和定西市幅数字区域地质调查中,以“数字填图系统（RGMAP）”为平台,使用遥感ETM^＋数据和地形数据对岩石地层进行了信息挖掘。数据准备主要是遥感和数字地形多源信息的提取和预处理．从数字地形图的等高线数据中提取高程,进而提取汇水网络等水文信息和地形参数。遥感数据经过地形校正、线性增强、色彩拉伸,进行空间分辨率增强,经彩色合成并结合数字高程,实现了对调查区构造-地层区划和部分岩石地层单元的识别。实践证明该项工作是地质填图的重要辅助手段。     

基于ICESat/GLAS数据的中国典型区域SRTM与ASTER GDEM高程精度评价

航天飞机雷达地形测绘(shuttle radar topography mission, SRTM)和先进星载热发射和反射辐射成像仪全球数字高程模型(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer global digital elevation model, ASTER GDEM)提供了全球覆盖面积最广的数字高程模型(digital elevation model, DEM)数据, 但其高程精度还未得到充分验证, 传统地面测量方法很难适用于验证大面积范围的DEM精度.以冰、云和陆地高程卫星/地学激光测高系统(ICESat/GLAS)高程数据为参考, 综合利用地理信息系统(geographic information system, GIS)空间分析、三维可视化与统计分析方法, 对中国典型低海拔沿海平原地区和高海拔山地的两种DEM数据高程精度进行了对比分析.结果表明, 高程值小于20m的低海拔地区, SRTM高程精度达到2.39m, ASTER GDEM的精度达到4.83m, 均远远高于这两种数据的标称精度; 而在西南山地, 这两种DEM的精度大约为20m, 与标称精度相当.最后, 建立了ICESat/GLAS与SRTM和ASTER GDEM的一元线性回归模型, 该模型具有较高的拟合度和显著线性关系, 可用于改善这两种DEM的高程精度.      

浅谈数字城市建设大比例尺彩色正射影像图制作方法

数字城市项目中的大比例尺正射影像图具有反映地理信息特点,直观表现出地形、地貌、以及地物的特征,在数字城市、测绘地理信息、城市规划、国土资源调查等领域提供科学的技术依据,更是建设数字城市项目的基础数据。通过笔者参加的数字黄山及数字马鞍山大比例尺正射影像图的生产经验,总结了利用MapMatrix、Pixel—Grid—AEO、Erdas、PhotoshopCS,通过人工采集特征线生成DEM或者直接生成DEM后修测的方法制作DOM,摸索出了一些制作过程中遇到的实际问题的解决办法。     

屏幕地图有声化的新方法

随着电子计算机在地图学中的应用，屏幕显示地图日益广泛。为开发地图应用的潜力，利用计算机自动语音合成技术研制成功的屏幕有声地图系统，为实现地图有声化开辟了一个新的途径。介绍了屏幕有声地图的结构原理及其特点。