基于OSG的海底溢油多维动态可视化技术研究

基于MFC(Microsoft Foundation Classes)交互框架和OSG(Open Scene Graph)三维渲染引擎,研究MFC与OSG集成和多线程交互关键技术,从LOD地形模型构建、海水仿真以及场景剪裁等几个方面对海洋环境三维立体场景进行构建和渲染。采用GPU高级着色语言(GLSL),结合FBO(Frame Buffer Object)帧缓冲技术,对大规模溢油粒子系统的实时仿真绘制技术进行研究和实现,实验结果表明,该方法的运行效率比常规的粒子系统模拟方法(如OpenGL的glBegin-glEnd方法)有明显的提高。基于关键技术研究成果,开发实现海底溢油可视化系统,可通过便捷、友好、直观的可视化界面,对海洋环境立体场景和大规模溢油粒子进行高效、实时地模拟和再现。     

基于OpenSceneGraph 的海洋环境三维可视化系统研究

为了研究虚拟现实技术在海洋环境三维可视化中的应用,对大气、海底地形、风浪流等数据产品进行了分析整理,运用场景裁剪、level of details(LOD)细节层次、场景动态调度等关键技术方法,结合Visual Planet Builder(VPB)、ARCGIS多种数据处理工具,在VC++和OSG2.8.7的可视化开发环境上,构建了一个三维、动态、实时、可交互的海洋环境可视化模拟仿真系统。这个系统可以为海洋科学研究和工程建设提供一个更加便捷、直观的可视化平台。     

海洋环境数据三维可视化系统设计与实现

针对目前海洋环境数据可视化技术存在的问题,结合海洋环境要素特点和我国对海洋环境信息化建设的实际需求,设计并开发了海洋环境数据三维可视化系统,重点从海洋环境数据组织和管理、海洋环境数据可视化表达、海洋环境数据查询分析、三维场景交互与视图控制四个方面入手,实现海洋多源信息的集成与可视化共享,为智慧海洋管理提供深入的信息集成、分析与可视化服务。     

基于XNA的海洋环境三维动态可视化

基于微软的新型三维图形开发平台XNA Studio,进行海洋环境动态可视化方法研究,主要包括动态海面仿真和流场动态可视化。动态海面通过折射贴图和反射贴图模拟海面的光影效果;流场动态可视化通过运动矢量符号表达海流的流速、流向。此外还提出了基于贝塞尔曲线平滑的AUV水下漫游方法,解决了场景漫游中的关键问题。此方法可以达到良好的可视化效果,并且对系统图形硬件要求不高,适用性较好。     

基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统关键技术研究

深入分析了我国海洋环境监测技术的不足与现实需求,提出一种基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统,探讨了系统的组成、架构及其涉及的关键技术。设计了可自主沉浮的水下传感器节点,探讨了水下传感器节点间、系统与控制中心间的通信方式,对网络拓扑结构进行了三维仿真,最后对水下三维传感器网络的应用前景进行了展望。     

基于GIS的海洋环境质量评价及其可视化研究

利用GIS基础平台软件的空间数据拓扑操作优势,结合海洋环境质量评价数学模型,实现了海洋环境质量评价过程及结果表达的可视化。提高对海洋环境质量评价结果的科学性、现势性和直观化,为领导的决策提供有力的支持。     

海洋环境信息可视化研究进展

从数据模型和数据可视化这两方面对近10年来的海洋环境数据可视化研究进展进行了总结。海洋环境信息的可视化研究呈现出"从2维到n维,从数据可视化到面向知识发现的可视化"的发展趋势。目前,国内对海洋要素可视化表达的研究主要集中在"空间三维+时间维"的四维时空过程可视化表达,对海洋环境多维数据表达的研究还处于探索发展阶段。基于海洋环境多维时空数据模型,结合信息可视化中的多维数据可视化挖掘方法,建立面向知识发现的海洋环境数据多维可视化环境,挖掘多维要素之间的相互关系是今后研究的方向。     

数字海洋环境信息应用保障系统设计与实现

介绍了数字海洋技术的研究现状,分析了目前存在的问题,并进行了系统设计,包括信息收集与更新、信息综合管理、信息三维可视化和全球电子海图四个分系统。实现海洋环境信息的三维数字化显示与管理、综合分析应用,构建更加全面、丰富的海洋环境数字地球,有利于加速海洋环境信息建设,形成与海洋强国战略相适应的海洋环境信息保障体系。     

长江航道三维可视化系统设计与实现

为满足航道工程的信息化和可视化需求,采用VPB和OSG相结合的引擎进行长江航道三维可视化系统开发,并从开发平台选取、可视化系统的结构和功能设计、多源数据获取与处理等多个方面,阐述了设计与实现的关键环节,取得了较好的三维可视化效果,研究技术路线将为海洋与内河航道场景三维可视化系统研发提供重要参考。     

多波束海底地形三维虚拟仿真研究

基于多波束探测获得的高精度海底地形数据,通过对水下地形进行设色纹理渲染生成地形和纹理数据集,以三维建模软件Multigen Creator和Terra Vista为主要工具,采用细节层次LOD(Levels of Detail)技术和虚拟纹理映射技术,建立起视景仿真领域通用的OpenFlight数据格式的三维地形数据库模型。利用交互式三维可视化分析软件Vega Prime可以真实直观地反映海底地形环境,实现了海底地形的三维可视化与漫游,可以更直观地表现和解译水下地形数据。虚拟现实技术为海洋测量数据的三维可视化展示方面提供了新的技术途径,在水下目标分析、航行保障和水下AUV、ROV安全保障中具有良好的应用前景。     

海洋环境双防系统技术研究

本文主要针对海工设施、航船、海水输送管路及海水冷却系统的海水腐蚀和海生物污损所造成的双重危害进行了研究,且研制出了防护双重危害的技术装置,并论述了双防系统技术的原理和应用。     

网络管理技术在海洋立体环境监测系统中的应用

对海洋环境立体监测系统中的网络管理问题 ,论述了网络管理方法对于海洋立体环境监测系统网络的管理技术 ,对如何有效地管理网络 ,如何为现有网络规划网络管理系统具有一定的意义     

我国海洋监测技术研究和开发的现状和未来发展

海洋监测(观测)技术是海洋技术的主要组成部分.论述了我国海洋监测(观测)技术研究和开发(R&D)的总体目标,综述了近年来我国海洋监测技术研究和开发、特别是863-818海洋监测技术主题研究和开发的主要成就,预测了21世纪初我国海洋监测(观测)技术的未来发展.     

应用全球定位系统、地理信息系统和遥感技术实现海洋资源与环境的可持续发展

分析了当前我国海洋资源及环境的现状,并提出相应的对策。举例说明了全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)(合称为3S)在海洋资源调查、环境保护等可持续发展核心问题中的应用,提出一些海洋领域近期亟待应用3S技术的重大课题。指出,“数字海底”和“海岸带”研究是当前海洋研究的切入点,是海洋经济、海洋政治、海洋科学问题的重中之重,与人类生存和发展密切相关。     

海底电缆路由的海洋环境研究

本文阐述了海底电缆路由的海洋环境．它包括地质、地理、海洋水文、渔业设施及各种海底障碍物等，是选定海底电缆路由的关键因素．     

海洋环境对桥梁下部结构的影响

概述了海洋环境对桥梁下部结构(包括基础、承台、桥墩等)的影响,并介绍了跨海大桥在下部结构设计、施工中采取的相应措施,以期为跨海大桥下部结构的设计提供参考。     

海洋大数据应用技术分析与趋势研究

随着各类探测设备及计算模拟的发展,科学研究进入第四范式"数据密集型发现",海洋领域亦已进入大数据时代,各类海洋大数据应用技术也成为海洋科学研究的关注焦点。本文从海洋大数据的产生到海洋大数据应用整个链条进行探讨。首先对海洋大数据的定义及特征进行了讨论;其次从技术方面,从多源感知与探测、存储与管理、分析挖掘、可视化角度对海洋大数据应用技术研究的基础和研究现状进行分析,最后从实践方面,对相关技术研究的应用现状及应用前景进行了说明,为海洋科学及技术研究发展提供重要参考依据。     

感应耦合技术在海洋声学同步测量中的应用

海洋声场环境研究需要对不同深度的海洋声学环境要素进行同步测量,而感应耦合数据传输技术可实现多个单通道水声测量仪之间的同步采集和记录。文中阐述了感应耦合数据传输技术的特点及其在海洋声学环境同步测量中的应用,介绍了一种利用感应耦合数据传输技术实现数据同步测量的声学浮标系统,详细描述了系统的方案设计、结构组成及感应耦合部分的关键技术。实验水池测试表明,该系统工作稳定可靠,数据同步性好,具有良好的应用前景。     

Research on the Evaluation of Marine Environmental Quality by Using the GIS Technology

Based on the biological resources surveys in China‘s exclusive economic zone, the paper discusses the application of the GIS technology in evaluating the marine environmental quality, establishes the basic concept and technological process for evaluating the environmental quality of the habitats of marine living resources, proposes the key points for the establishment of the relevant evaluation attributes database by applying the GIS technology and analyses several typical evaluation models and the data interpolation method for the model in GIS. Results show that the combination of the GIS technology with the quantitative evaluation model can be applied to the fast and accurate evaluation of the marine environmental quality.