虚拟GIS及其虚拟可视化技术研究

虚拟GIS作为虚拟城市建设的关键技术之一,已经成为当前GIS研究领域的研究热点。本文以东华理工学院为研究区域,探讨虚拟现实技术与GIS技术相结合的VR-GIS技术,建立了校园虚拟仿真环境,实现研究区的3维动态可视化显示,为校园漫游和校区规划提供全新的技术支持,进而对城市环境规划、交通旅游等方面的发展有一定的借鉴意义。     

探索虚拟城市

本文重点讨论了虚拟城市的涵义及其来由,同时简要地论及虚拟城市的功能,如对城市规划方案讨论、评价,城市功能虚拟化和城市运行评价等。     

鄱阳湖空间信息演示系统的生成与虚拟可视化应用

鄱阳湖是我国第一淡水湖,生态环境特点显著,整合多源数据建立空间信息系统对提高该地区的科学认识具有重要意义。本文介绍了鄱阳湖空间信息系统及虚拟环境演示系统的设计与建设的核心技术与步骤。整个系统是由一系列专题空间数据库和基础地理信息数据库组成。利用VR-Map软件的三维显示功能及二次开发功能可以快速实现地形的虚拟三维可视化。     

基于空间大数据的智慧城市脉动可视化研究

随着智慧城市信息化建设热潮的日益高涨,全国各地政府纷纷响应国家部委号召打造智慧城市应用典范,而地理空间公共信息平台是其建设重要组成部分。基于平台已汇聚海量数据基础,开展客观反映城市发展脉搏的数据分析并以通俗易懂的形式可视化表达是本文研究的重点。通过以天津中新生态城为例,利用Canvas Web可视化渲染技术,搭建基于B/S架构的海量数据可视化平台,实现城市发展脉动规律的时空动态展示。     

自适应可视化研究综述

介绍了形式化描述自适应可视化的四类模型,即用户模型、资源模型、数据模型、问题域/任务模型。在分析了自适应可视化(在地学信息可视化中)应用现状的基础上,对地学信息自适应可视化的研究趋势进行了展望。     

面向服务的地学多源数据虚拟整合及其可视化分析

科学数据共享的推进,给科研人员带来了前所未有的科研契机,但是依然没有摆脱"搜集数据-下载数据-整理分析数据"的科研流程,这种传统的科研流程已经严重阻碍了科研效率的产出,科研人员对信息和知识的需求已经远远大于对数据本身的需求,而要实现对信息和知识的挖掘,多源数据的实时整合与在线可视化分析是其关键。本文选择社会经济研究主题,以中国社会经济统计数据、国家基础地理行政区划矢量数据为例,并结合ESRI和Google的全球地图与影像服务,采用在线虚拟整合的方法,探讨了面向服务的地学多源数据集成方案及其可视化分析,以期达到快速的知识发现与信息获取。研究结果表明:面向服务的技术架构虽然已经成熟,相对于传统的数据共享和应用系统在数据接口开放性、集成性和应用扩展性等方面具有明显的优势,能够切实解决多源异构数据的整合问题,但是技术的成熟并不等于应用的成熟,广泛而成熟的应用不但需要技术的支撑,更需要友好和智能的操作界面,这方面还需要较长的时间去探索。从本文的应用实例来看,在面向服务技术的深入应用过程中,还存在着不同来源数据单位不统一、操作流程复杂、服务规范不统一等问题。同时,在不同类型服务的标准化、操作智能化和多源服务的功能应用模块化等方面还需要大量的实践,才能进一步推进地学信息化科研环境的建设,以全方位为科研人员服务。     

城市测绘与城市GIS存在的问题与对策

测绘人才、基础信息、资金投入等是当前城市测绘与城市GIS存在的较为突出的问题 ,要促进城市测绘与城市GIS的发展 ,必须制定相应的策略解决此类问题     

基于CityGML的城市能源消耗分析与可视化——瑞典智慧城市案例

城市作为人类活动的重要场所,消耗着大量的物资与能源。实现城市的低碳可持续发展对于促进节能减排,保护环境具有重要意义。目前欧盟主要采用推广可再生能源,调节能源价格,改善建筑材质,降低消耗等多种方式推进城市的低碳绿色转型。但各种能源使用与消耗方式缺乏整体全面分析,不利于指定决策与宣传推广。为此,欧盟启动了对于城市的综合能源生产与消费的分析研究项目。该项目主要通过城市三维模型CityGML,实现对于城市建筑模型、能源管网设施,以及能源消耗的标准化数据管理,并通过CityGML自带的应用领域扩展模块实现对于能源消耗模拟所须数据的支持。在统一数据格式的基础上,实现与专业能源分析软件(Energy Plus,Trnsys等)的数据对接,并将分析结果通过CityGML标准实现共享与可视化。该项目以瑞典斯德哥尔摩,瑞典日内瓦等欧洲绿色能源城市为代表,通过将电力、地热能、太阳能等多种能源进行经济、排放分析,结合建筑物的散热,消耗等多种因素,分析各种能源政策可能会产生的环境、经济、人文影响,从而为支持欧洲城市的可持续发展。本文对IntegrCity项目的研究内容、预期成果、组织方式进行了介绍,并总结了基于CityGML的智慧城市的研究方法与可视化策略。这对于我国城市的发展具有促进意义。     

对城市公共信息导向识别系统中冗余信息研究

城市公共信息导向识别系统是围绕城市公共空间和公共场所的信息传播,是城市信息传播的符号载体,具有着导向指示、视觉识别、信息传达和文化传播等多方面功能。本文将以城市公共信息导向识别系统为主要研究对象,分析冗余信息在城市公共信息导向识别系统中的构成因素。另外,笔者认为城市公共信息导向识别系统中的冗余信息分为有效冗余和无效冗余,两者的存在各有其因,它们对于导向识别系统中的信息传播有着重要的影响。     

面向城市地质信息平台的3维技术研究

利用现代信息技术构建一个集城市地表、地上、地下多维、动态空间信息于一体的大型综合性空间信息平台是解决当前我国城市发展所面临的一系列地质问题的关键,3维地质建模及其前后处理问题是平台建设面临的主要技术瓶颈。本文简述了城市地质信息平台的建设目标与功能特征,探讨了平台建设中的3维技术瓶颈,如3维空间数据模型、3维地质建模和3维地质数据的可视化表达与分析,同时介绍了作者在相关领域的研究进展与最新成果,指出了下一步需要重点研究和解决的技术难题。     

关于“数字城市”的初步研究

 在研究数字城市体系框架和数字城市工程总体设计的基础上,讨论数字城市基础信息平台,以及电子商务、电子政务、智能交通、智能社区、安全保障、科技教育、文化娱乐和信息服务等职能;探讨数字城市工程的数据获取与更新、数据库、网络、行业信息工程和数据标准等体系     

空间信息要素模型可视化的设计模式与应用

GIS系统的实现是一个相当复杂的过程,分层次模块化的方法被广泛采用,同时应用设计模式更加简单方便地重复使用成功的设计和体系结构,更有利于GIS系统的开发和重构。本文通过对描述地理信息系统空间信息模型中要素模型的几何体结构分析,充分运用和组合各种设计模式,在要素可视化设计和实现中,探讨要素组织采用组合模式与访问者模式相结合的形式,实现异构几何体的聚集访问;要素可视化的实现总体上采用合成模式与绘制采用策略模式相结合的形式,实现要素与绘制的有机分离及各种绘制形式的充分支持。这种结构的好处在于不但能很方便地实现Open GIS中有关要素几何体的抽象规范和相应的实现规范,而且能使系统结构清晰、模块分明,组织自然,有利于系统的开发、维护和扩展。     

基于虚拟水理论的济南市水资源可持续利用现状研究

采用国际上前沿的虚拟水理论,运用联合国粮农组织(FAO)推荐的CLIMWAT 2.0和CROPWAT 8.0软件,对济南市农业作物虚拟水含量进行计算,得出了2009—2014年济南市农业产品虚拟水总量;通过查阅、分析济南市2009—2014年水资源公报,计算出济南市2009—2014年林牧渔畜产品、工业产品、生态环境用水、城镇公共用水及生活用水的虚拟水总量;通过对济南市各产业虚拟水数据研究分析,得出了各产业虚拟水变化趋势及其原因;根据虚拟水理论,并与济南市水资源总量对比计算,得出济南市水资源匮乏指数,经研究得出济南市水资源可持续开发利用仍将面临严峻挑战的结论,并针对济南市水资源利用现状的严峻情况,提出了通过减少济南市虚拟水总量、增加水资源总量或节省水资源消耗达到降低水资源需求压力的目的,从而为济南市水资源可持续开发、利用提供参考及新思路。     

基于OpenGL的3维虚拟林相研究

本文介绍了研发虚拟林相三维可视化系统的技术流程与实现方法,该系统研发基于目前较流行的以Visual Studio C 开发组件调用OpenGL三维图形库的方法,自主研发出虚拟林相三维可视化系统.该系统按三角带组织DEM数据并读入VC,采用LOD、四叉树技术自主研发了标准真实DEM数据构建三维地形的导入引擎,实现了地形可视化以及一些基本功能.为还原真实的地形地貌,应用OpenGL中的纹理映射、光照、场景分割、反走样、八叉树、雾化等三维可视化特性,增强了三维可视化效果.     

三维GIS及其在智慧城市中的应用

三维GIS是当今乃至未来GIS技术的主要标志性内容之一,它突破了空间信息在二维地图平面中单调表现的束缚,为各行各业以及人们的日常生活提供了更有效的辅助决策支持。本文重点介绍了三维GIS的数据模型、数据库管理和可视化分析等关键技术及其研究进展,并以武汉市为例展示了三维GIS对城市立体空间的整体表达,为大城市、全市域的三维数字城市建设奠定了基础,最后探讨了在智慧城市建设与城市安全中三维GIS将发挥日益重要的时空信息承载引擎与空间智能技术支撑作用。