CityEngine与ArcGIS结合的辅助道路规划设计

结合CityEngine与ArcGIS构建了一种基于三维道路模型的道路设计方案快速集成和实时模拟的辅助规划设计平台。CityEngine参数化建模软件基于CGA规则语法的建模技术,可以对道路的三维模型进行批量化快速构建,在此基础上借助ArcGIS的空间分析功能,可以开展地形分析、断面分析、土石方计算等辅助规划管理等工作,为道路规划、设计、管理部门提供了一种将可视化的设计成果进行三维展示的技术手段,帮助设计人员提高了工作效率与方案质量,为评价和决策者提供了直观、便捷的评价及决策依据。试验证明,通过将CityEngine参数化建模软件与ArcGIS的空间分析功能相结合,开发的城市道路三维可视化辅助设计平台可以直观、准确地展现城市道路设计方案,并在此基础上对道路三维模型进行空间分析,辅助决策者对方案进行评价及改动;该平台有利于不同专业工作者之间的协同配合,可以显著提高道路设计工作的技术水平和工作效率,对于推动道路设计工作由二维向三维转变具有重要意义。     

CGA参数化快速建模的研究与实现——以雨母山古寺庙建筑群为例

参数化建模是通过属性参数进行实时、动态、快速三维建模的新方法。本文基于CityEngine的CGA参数化建模技术,结合地理设计的框架,并与Sketch Up、3ds Max建模软件实现了模型共享,完成了衡阳市雨母山古寺庙建筑群的三维精细模型的集中展示,对古建筑文化基因进行了较为友好的三维诠释。通过拓展已有参数化规则,创建了符合中国古建筑群三维建模的规则模板,集中展示了各式各样特色造型与样式,拓宽了三维建模技术的应用范围,为古寺庙建筑群三维基因图谱的构建和虚拟旅游规划设计提供了详细系统方案与新的理念。     

三维市政设计中的云计算体系研究与实践

在市政规划设计中引入虚拟现实与三维地理信息技术已经成为行业发展的必然趋势,但三维地理信息数据量大,对计算机性能要求高,传统以CAD为平台的市政设计软件在分析效率和展示效果上的不足已经成为三维技术应用的一个瓶颈。本文提出一种以云计算技术和三维地理信息技术为支撑、以云盘和云API为核心的三维线上线下一体化设计框架,整合云端的地理空间资源、存储和计算资源、在线展示与线上线下交互设计能力,解决三维道路设计中的实时建模效率低、CAD平台分析支撑弱、交互和共享困难等问题,并在重庆多个开发园区开展了示范应用。     

基于服务的三维地理信息共享思考与平台设计

随着面向服务架构(SOA)的发展,基于服务的地理信息共享日趋成熟。着重探讨基于服务的三维地理信息共享,在总结部分地理信息平台对SOA支持现状的基础上,思考三维服务共享存在的问题,提出以二、三维协作共享服务体系为核心的三维共享思路,并据此设计相应的共享平台,最终形成基于服务的三维地理信息共享初步建设方案,为地理信息公共服务平台等相关建设提供参考。     

三维GIS符号化表达系统的设计与实现

智慧城市阶段,三维GIS的构建需要更加快速、高效、低成本。三维数据的符号化为此问题的解决提供了一种可能,研发三维GIS符号化表达系统也成为一个重要方向。本文基于NewMap三维GIS符号化引擎,设计研发了三维GIS符号化表达系统,实现了以三维符号为基础的二三维一体化、场景快速搭建及场景操作和空间分析功能,为三维GIS应用提供了有益的尝试。     

兰州新区地理国情监测三维展示系统的设计与实现

兰州新区地理国情监测三维展示系统以兰州新区地理国情普查综合统计成果为基础,基于Skyline软件建立三维场景。在所建成的三维场景中叠加地理国情监测各类专题信息并设计展示效果,最后将三维场景封装入所开发的展示系统中,用以展示兰州新区的区位优势、地形地貌、总体规划、地理国情监测成果等内容。     

3DGIS在公路设计工程中的应用

为了优化公路设计方法,探索了3DGIS技术在公路设计工程方面的应用。从公路设计中的道路选线优化、新设计道路的三维可视化以及土石方工程量的计算等几个方面研究了数字高程模型（DEM）与ArcGIS的三维分析模块在公路设计中的应用。再现了带状数字地面模型,为道路的平面选线工作提供了准确快速的坡度、坡向分析方法,通过行车模拟对道路设计效果进行评价。3DGIS技术辅助公路设计,使得公路设计方案更为直观、科学。     

基于地理国情普查数据及Skyline平台监测辽河保护区生态环境的研究

阐述了综合利用高分辨率数字航空影像,地理国情普查数据、辽河保护区专题数据等资料,以Skyline为基础软件,开发基于二维管理、三维展示的一体化综合管理应用平台实现监测分析,并在实景三维中直观地展现辽河生态治理成果。该项研究可为我国其他江河生态环境保护与治理工作提供借鉴作用和参考价值。     

一种农田灌溉渠系三维参数化建模方法

针对当前大多数灌溉渠道工程三维建模过程效率低、模型难以复用的问题,该文提出一种基于参数化的渠系三维建模方法。利用三维GIS技术,以渠道三维中心线和横断面参数为基础,辅以周边地形,采用横断面放样法生成单体模型、中心线平移法生成渠道交叉口,基于模型运算将上下级渠道组合在一起,基于地形编辑将渠道模型与周围地形进行无缝集成。实现了复杂断面类型的渠道三维信息模型在真实坐标下的设计与展示,解决了渠道交叉、分支以及与地形分离的问题,取得了较高的土方量计算精度。实例分析表明,应用参数化建模方法能够基于真实的地理数据建立三维场景,提高了建模效率和模型精度。     

基于GIS的雷达数据三维可视化与预警系统设计与实现

利用GIS空间分析方法,基于ArcGIS Engine与Microsoft VB.NET技术,设计实现新一代多普勒气象雷达数据三维可视化与预警分析系统.该系统可实现基于地理信息的雷达数据的坐标转换、统计与动态分析、三维可视化、自动预警、应急通信以及专题制图等主要功能.在多普勒雷达数据应用中首次建立了基于GIS空间分析的自动预警模型.实际应用表明,该系统可为精细化短时气象预报提供有效支持.     

三维数字城市在道路规划设计中的应用研究

＂数字城市＂建设成果在国民经济建设中逐渐得到广泛应用,以直观、可视化、信息更加丰富为显著特点的＂三维数字城市＂建设成果,成为应用创新的助推剂,而当前,传统的依靠计算机辅助设计软件开展道路设计规划成为一种需要突破的变革趋势,选择基于三维数字城市建设成果开展道路规划设计,以其显著的优势成为道路设计规划变革的新途径。     

A Hybrid System of Expanding 2D GIS into 3D Space

A hybrid system that integrates two-dimensional (2D) GIS and three-dimensional (3D) visualization has been developed to provide unique solutions to application domains where traditional 2D GIS and 3D visualization cannot alone provide a solution. In this paper, we focus on three key issues in realizing such an integrated system, including large-scale terrain rendering, 2D and 3D combination display (for example, rendering 2D GIS layers in 3D space), expanding traditional 2D GIS analysis functions into a 3D environment, and visualizing 3D geographical data. A generic framework is developed to integrate 3D visualization with various types of 2D GIS, such as commercial GIS software, open source GIS software and spatial databases. A prototype 2D and 3D hybrid system that seamlessly integrates 2D GIS (developed with ArcEngine) and 3D rendering engine (developed with DirectX) is then developed based on the framework. In this hybrid system, 2D and 3D data are viewed within the same scene. Multiple 2D GIS layers are overlaid on the base terrain using a Level of Detail (LOD) model. Advanced query functions, data accessing, data management and spatial analysis, which are executed in the traditional 2D GIS, are provided to users in a 3D environment by continuously transforming information between the 2D GIS subsystem and the 3D subsystem. The 3D data are organized and displayed by Keyhole Markup Language (KML) and textured 3D models in the COLLAborative Design Activity (COLLADA) format. The prototype demonstrates that this hybrid system has effectively addressed the three key issues identified above and that it can seamlessly integrate 2D GIS and 3D visualization. The hybrid system has great potential to be employed in many application domains, such as urban planning, landscape design and environmental decision making, among others, to enhance the 3D design capability and facilitate public participation in the planning, design and decision-making process.     

基于Virtools的城市3DGIS开发与实现

与传统2DGIS相比,3DGIS更能直观、清晰地表达城市空间要素及其相互关系,辅助各类空间分析与决策,日益成为城市GIS与信息化建设的焦点。以Virtools软件为基础开发平台,从系统总体设计、数据组织与集成、功能开发与实现等方面介绍了城市3DGIS的建设思路,并重点探讨了三维城市模型的动态调度、系统优化等关键性技术,不仅为Virtools的实际应用拓宽了思路,也为城市3DGIS的建立提供了一种新的解决途径。     

基于GIS的乌东德水利工程三维辅助设计系统

以乌东德水利工程为例,介绍了自主开发的基于GIS的水利工程三维辅助设计系统:系统的目标、设计框架、功能的实现等。有助于水利工程设计的数字化、可视化和智能化。     

基于3维GIS的房产信息系统设计

随着3维GIS技术日益完善,使我们能够构建近于现实的房地产3维模型,它不仅能反映房地产的位置和空间信息,还能进行3维空间的查询和分析,可用于房地产规划决策、建设和交易管理。本文将以Google Earth的GIS平台和数字城区的虚拟漫游系统为基础结合3维建模基本理论对房产信息系统进行全新的设计。     

DEM技术在道路设计中的应用

20世纪50年代未期DEM技术被提出后,伴随着软件技术的提高与获取数据源手段的不断进步,DEM作为新的技术为公路勘察设计提供了全新高效的方法。本文阐述了基于南方CASS7．1成图系统、Civil3D2006软件、纬地软件平台,通过建立数字高程模型（DEM）对道路设计进行研究,并通过实例进一步阐述DEM技术在道路设计中的优越性。     

基于ArcGIS Engine的三维数字校园的设计与实现

以兰州交通大学校园为例,基于ArcGIS Engine设计实现了三维数字校园系统,该系统不仅实现了二维GIS常见的功能（如对地图放大、缩小、分析、查询等功能）。而且也实现了三维GIS的相关功能（如：导航,查询、视频输出、场景输出等功能）。系统通过鹰眼窗口控制三维场景和二维场景,实现了二三维场景互动,更加逼真地展现了兰州交通大学校园三维场景,弥补了传统二维GIS和三维GIS的不足。     

基于Skyline和IDL平台的地质数据三维可视化研究

地上地下信息三维可视化在地质勘探中具有重要作用。首先研究了地质数据建模的主要方法;在分析和比较当前主要三维可视化平台的基础上,基于Skyline和IDL开发平台进行了详细的系统设计;最后,开发和实现了集地上地形地貌信息和地下地质数据的三维可视化分析系统。结果表明,文中的设计方案能够很好地集成地质勘探中的地上地下信息,实现三维可视化分析。     

Visualizing perceived spatial data quality of 3D objects within virtual globes

Virtual globes (VGs) allow Internet users to view geographic data of heterogeneous quality created by other users. This article presents a new approach for collecting and visualizing information about the perceived quality of 3D data in VGs. It aims at improving users' awareness of the quality of 3D objects. Instead of relying on the existing metadata or on formal accuracy assessments that are often impossible in practice, we propose a crowd-sourced quality recommender system based on the five-star visualization method successful in other types of Web applications. Four alternative five-star visualizations were implemented in a Google Earth-based prototype and tested through a formal user evaluation. These tests helped identifying the most effective method for a 3D environment. Results indicate that while most websites use a visualization approach that shows a ‘number of stars’, this method was the least preferred by participants. Instead, participants ranked the ‘number within a star’ method highest as it allowed reducing the visual clutter in urban settings, suggesting that 3D environments such as VGs require different design approaches than 2D or non-geographic applications. Results also confirmed that expert and non-expert users in geographic data share similar preferences for the most and least preferred visualization methods.     

三维激光扫描技术在高铁隧道平整度检测中的应用

高质量的隧道衬砌平整度不但对二衬防水施工有至关重要的影响,而且也是保证隧道线型、结构受力均匀及运营期防水系统持久有效的重要条件之一。三维激光扫描技术是近代广泛应用于隧道工程的一种集光、机、电及信息技术于一体的综合测量技术,得益于其现场海量点云的快速采集和分析能力,为隧道表面的平整度检测提供了一种全新的、可实施手段。本文将重点介绍在德庆隧道将高密度的三维激光扫描点云与隧道三维设计及计算机算法相结合的方法,实现高精度、无遗漏及可视化的隧道内表面平整度检测实践。