基于多源数据的三维城市建模方法

以天津新港三维城市建模为例,介绍了基于二维数据、DEM和3D模型等多源数据的三维城市建模的方法和关键技术。为有效利用现有数据资源快速、准确建立三维城市模型提供了一种经济、灵活、省时、高效的方法。     

基于GIS的城市地下管线空间分析模型的建立与实现

为提高城市地下管线的管理水平，利用地理信息系统技术(GIS)的空间分析功能，首先在分析地下管线的的实体-关系模型(E-R模型)的基础上，根据GIS空间分析的特点，提出了基于空间分析的城市地下管线的数据库结构；其次，根据城市管线规划、管理和施工的需要，建立了城市地下管线的纵断面、横断面、最佳路径、地下管线三维分析等几种空间分析模型，并对各种模型的表示内容和实现方法进行了阐述．从而实现了城市地下管线的可视化和动态化管理。该模型在青岛市综合地下管线管理系统应用后，提高了青岛市的城市规划和管线管理水平，促进了各个专业管线管理单位信息化和数字化进程。     

海滨城市三维场景的混合图元渲染方法

本文提出一种适用于海陆一体场景的大规模城市三维可视化方法。使用多重抖动采样和颜色聚类算法将城市三维模型转换为由点、线等简单图元构成的层次细节模型,通过屏幕空间投影面积进行层次细节(Level-of-detail,LOD)模型的选择,以较少数量的简单图元合成模型的近似表示,实现城市建筑的LOD渲染。实验表明,该方法具有较高的真实感,可以大幅提高城市级大场景的渲染效率,并且与几何LOD等方法相比,其性能受水体模型渲染的影响更小,更适用于海陆一体的海滨城市场景渲染。     

三维激光扫描技术在数字城市中的应用

三维激光扫描技术具有精度高、速度快、真实感强、数据量大、作业安全等众多优点,应用领域日益广泛。通过三维激光扫描仪对建筑物进行扫描作业和数据处理,建立建筑物的三维模型,并以Leica的ScanStation2地面三维激光扫描仪为例,讨论激光扫描仪在数字城市中的应用。     

港湾三维水动力和污染物扩散数值模型

本文提出一种浅海三维污染物扩散数值模拟的方法。首先建立σ坐标系下的Navier-Stoker方程及物质扩散方程。基于过程分裂法将前者分解为外模式（二维方程组）及内模式（三维方程组）；并且引入窄缝法对变边界进行模拟，由此建立三维σ坐标潮流模型；并找到σ坐标系下三维污染物扩散方程的差分方法，最后建立三维σ坐标污染物扩散模型。本模型已被应用于厦门海域，并对其2002年海水水质（CODCr值增量)进行了预测。应用结果表明，这种三维可变边界污染物扩散数值模型能够较好地对具有较大面积浅海滩涂的海区进行水质模拟和预测。     

胶州湾三维变动边界的潮流数值模拟

基于Blumberg等（1986）的河口、陆架和海洋模式，引入变边界处理技术，建立了胶州湾三维变动边界的潮流模型，模型以σ-正交曲线坐标下三维非线性潮波方程为基本方程，引入2.5阶瑞封闭方程组，采用分裂算子法数值求解方程组，利用湍封闭方程求解垂直紊动粘滞系数，采用干湿网格方法模拟潮流漫滩过程，三维变动边界潮流模型计算结果与实测值吻合良好。     

渤海三维潮流数值模拟

本模型以具有自由面的三维非线性Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｒｏｋｅｓ方程为基本方程，经σ坐标变换得到模式方程。基于过程分裂法，将三维流动中的快过程与慢过程劈开，并对每部分选用适合其物理特性和数值行为的计算格式，然后耦联求解。应用本模型详细计算了渤海的三维潮运动。其中，潮波系统模拟获得理想的结果；采用十层模式计算了Ｍ２潮流，以较高的辨率揭示了潮流的空间结构特征。最后本文给出了三维潮流预报的应用实例。     

杭州湾的三维水流数值模拟

建立了一个基于σ变换和内外模式分裂技术三维水流数学模型，采用有限节点法（平面）和变步长差分法（σ向）对方程进行了离散；通过风生流和环岛水流两个理论模式对所建模型进行了校验，并将该模型应用到杭州湾的三维水流数值模拟中，效果良好，所建模型垂向分辨率高，简单实用，可应用于河口，海岸，湖泊等大范围水域的水流数值计算。     

基于VRMap的大范围城市三维景观构建研究与实现

大范围城市三维景观在城市应急反应、虚拟旅游、智能交通、城市规划与设计、无线基站选址等方面都有着十分广阔的应用领域。在研究了在DEM、DOM、DLG三种数据源的基础上,构建惠州市大范围城市三维景观,同时就大范围城市三维景观构建过程中线划图的预处理、特殊物体的建模、DEM数据的格式转换、纹理的后期处理和映射等一系列关键问题进行了详细探讨和阐述。     

迎风有限元法在三维潮流数值模拟中的应用

为研究和开发迎风有限元法在河口海岸三维波数值模拟中的应用，并为建立三维物质扩散模型，最终为解决实际工程问题打下基础，以非线性浅水波方程为基础，采用一咱平面迎风有奶元与垂向工有限差分相结合地数值计算方法建立三维潮流数学模型，基地实际的物理过程，在计算中将三维流动分成外重力波和内重力波，耦联求解潮位和流速的空间分布。应用本模式计算了天津新港附近渤海海域的三维潮流运动，以较高的分辩率揭示了潮流空间结构特