3维GIS技术进展

从基本概念、应用需求和技术动态等方面就3维GIS技术的发展与演进进行了简要评述.强调了专业化与大众化两种应用对3维GIS提出的不同挑战.     

对3维GIS技术进展的思考

地球空间信息是人类探索和认识现实世界最基本的组成部分。地球空间信息技术与生物技术和纳米技术一起被认为是当今世界的三大新兴技术,其在人们社会生活中的影响日益深远和广泛。从口语、文字、地图到地理信息系统和虚拟地理环境等多种地球空间信息表达与传播形式的变革,无不深深地显现出各种技术进步的烙印。     

面向3维对象的场景生成与GIS数据管理

介绍了3维可视化地理信息系统的技术特点、基于多源数据(特别是4D产品)的3维场景生成、海量数据管理和基于Internet的网络数据发布技术与应用案例等。     

基于3维GIS的热带气旋路径动态演化模拟方法研究

我国是世界上受热带气旋影响最为严重的国家之一,因此研究其机理演变规律将更有利于指导做好防灾减灾工作。本文利用GIS的显示功能,重建和再现热带气旋的登陆路径全过程,在空间格局上,进行时间维的动态演化模拟,为更好地研究热带气旋的演化机理提供一种实用的分析手段。结果表明,该方法对在时空上了解和认识气旋登陆演化全过程的研究具有一定意义。     

基于视点的3维模型动态注记方法

3维文字注记对于直观表达3维场景中对象的文本信息非常重要,但现有研究大多忽略这一问题,该文主要针对城市环境3维建筑物模型的注记问题,提出一种基于视点位置和方向的动态注记方法.该方法依据3维模型离视点的远近对文字注记位置进行分层处理.在视点远近变换时,选取建筑对象的不同细节层次模型作为文字注记的计算对象.进而依据视点的方向实时计算文字注记的方向,达到动态的注记效果.这种动态的注记方法可以避免因视点变换而产生的注记与3维模型之间的遮挡关系,也可以避免场景因注记过多而产生的杂乱情形.实验表明,该方法具有较好的可视化效果.     

3维地理信息中3D模型研究综述

介绍了当代3维地理信息系统中3D模型研究的发展状况.主要涉及3D GIS的发展现状、3DGIS空间数据模型的研究进展和有待研究的3D GIS模型理论与技术问题等方面的内容.     

电力GIS网络模型的设计和实现

针对电力系统可靠性和实时性高,电网结构复杂,数据量大等特点,对电力GIS的网络模型进行了深入研究,并根据分析结果设计和实现了电力GIS的网络模型。该模型把电网的网络结构映射为几何网络和逻辑网络,实现了地理图与逻辑图的相互映射,通过引进复杂边和复杂交点技术解决了边"破碎"和点"破碎"问题,从而大大简化了查询维护和网络分析的复杂性。该模型支持高效率的电网网络拓扑结构的实时重构,已在我们的输配电网GIS中进行了成功应用。     

大流域3维水情信息系统的设计与实现研究

阐述了天津海河流域3维可视化应用系统的建设背景,系统设计及使用的关键技术。海河流域3维可视化应用系统（HH-VRGIS）是海河流域水利信息化的重要组成部分,它充分运用了现代GIS技术,先进的3维虚拟仿真可视化技术,大型数据库管理技术以及通信技术对水文专题信息的空间分析模型与查询技术进行了全面的整合,对海河流域的信息化管理,水资源的科学化调度和汛情及时准确的模拟和仿真做了基础研究。实践表明,该系统设计先进,界面友好,功能完善,运行稳定,具有较好的应用前景。     

真3维地学构模的若干问题

以科学可视化、3维GIS、3维地学模拟及其在地质采矿与岩土工程中的应用为背景。系统分析了国内外3维地学领域面元构模、体元构模和混合构模方法的优缺点及其适用范围,指出了其存在的基本问题。介绍了广义三棱柱(GTP)的真3维地学构模原理、方法与技术特点,及其基于采样数据、本质开放与内合拓扑关系等性能优势,进而分析了基于GTP的真3维地学构模中亟需研究解决的核心问题和主要内容。指出：海量地学空间数据组织是3DGMS的心脏;在真3维地学模拟系统研发方面需要吸取科学可视化技术与3维GIS的营养,并充分利用VC 和OpenGL的图形函数,实现灵活方便、用户友好和可交互的地学可视化操纵。     

开源GIS进展及其典型应用研究

近年来,开源GIS软件取得迅猛发展,越来越多的科研机构、企业和组织开展了开源GIS软件开发和应用研究.本文首先综述了当前主流的开源GIS软件及其典型应用,讨论了开源GIS软件版权许可形式;其次,分别从模块功能、体系架构和开发使用环境等方面分析了主流开源桌面GIS软件和WebGIS的特点,并提出研发和教学方面开源GIS软件选择的建议;最后,讨论了基于GeoServer、Nasa World Wind、MapServer和SharpMap四种开源GIS软件在地图制图、3维可视化表达、网络地理信息服务和移动GIS软件等方面的典型应用实例,对开源GIS的应用和发展前景进行了展望.     

基于房屋轮廓与纹理的三维建筑模型分层次聚类研究

目前三维建筑模型已广泛应用于城市规划,导航和虚拟地理环境等领域.不同细节的模型是LOD( Level of detail )技术的基础,由于三维模型的生产成本高昂,模型自动化简逐渐引起了学者的关注.三维模型化简包括单模型化简和多模型综合2方面,目前单个模型的化简研究比较多,而模型群组综合的研究仍然处于起步阶段.本文主要研究模型群组的聚类综合,提出一种基于房屋轮廓与纹理的分层次聚类算法:首先,基于房屋的底面轮廓构建约束Delaunay三角网,以道路为基准对三角网进行划分,通过可视分析构建初始的邻接图,使建筑群组分类符合城市形态学;其次,将房屋纹理引入三维模型群聚类的过程,使用SOM( Self-organizing Map )智能分类算法对纹理进行分析,然后分割邻接图;最后,以最邻近距离对邻接图构造最小生成树,并进行线性检测,将离散的建筑合并到已聚类的群组中,最终完成模型的合并.本文利用纹理辅助轮廓特征,实现三维建筑模型的聚类,符合人类的视觉习惯,实验结果证明了本文方法的有效性.     

3D-GIS的高切坡一体化模型设计与实现

现有的3D-GIS空间数据结构在构建地下数据及地上-地表-地下三维空间对象一体化表达方面存在不足.本研究扩展了传统GIS三维空间数据结构,提出了地上-地表-地下三维空间对象一体化表达模型,并在关键技术研究基础上,用C#+OpenGL实现了模型可视化,并实现了地上-地表-地下三维空间对象浏览,查询、剖面分析等功能.此研究...     

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。     

基于增强现实的三维建筑物模型移动可视化系统

针对传统虚拟现实的三维数据可视化存在专业性强、交互复杂、不够直观等局限问题,以户外三维建筑物为研究对象,构建了测绘的定位定姿技术与计算机视觉的边缘跟踪技术相结合的增强现实混合跟踪技术,建立了基于增强现实的三维建筑物模型移动可视化系统。在大范围数据采集基础上的三维模型数据增量更新模式中,应用本系统开展外业核查,验证了技术的可行性。     

服务式2D、3D结合GIS的核心问题及其解决方案

3D GIS是GIS的发展方向,其研究尚处于基础理论阶段,目前,市场上还不存在成熟的真3D GIS.2D、3D结合是实现3D GIS的一条有效途径.服务式2D、3D结合GIS则是存服务式构架下实现2D GIS与三维可视化技术的无缝结合,即由GIS服务器提供传统的2D GIS服务,客户端提供用户界面及2D、3D数据融合渲...     

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.     

面向山地地区的区域地质三维模型构建

针对山地地区地质构造复杂的特点,研究现有三维地质模型构建方法。结合已有地质资料,设计从构建剖面框架、绘制剖面到构建地质模型等流程,构建山地地区的区域地质三维模型,实现区域地质三维模型在三维数字城市平台的可视化集成模拟,以及三维场景中对区域地质的管理查询。