基于水文仿真模型与GIS的三维可视化在城市洪水演进中的模拟研究——以马鞍山为例

本文对城市三维可视化虚拟场景构建和洪水演进实时动态模拟及其实现方法进行研究。以洪水水文数学模型为核心计算方法,对系统构建过程中的关键技术进行了深入探讨和研究,构建了城市洪水演进和洪水淹没三维模拟系统。研究表明,三维可视化技术与水力学模型结合提高了模型计算结果的准确性和可视性,对于城市防洪决策及水利工程有重要意义。以安徽省马鞍山市为应用实例,实现了城市三维地形仿真场景模拟及洪水演进分析和三维模拟。     

基于DEM的洪水淹没分析

DEM是地表或空间现象起伏变化的数字表示，包含了地球表面上许多有用的地理信息，其中就包括水文信息，通过DEM来生成集水流域和水域网络是大多数地表水文分析模型的数据来源，在用DEM数据生成3维地面模型的基础上，重点介绍与洪水淹没分析有关的一些技术问题。     

3维地面模型的可视化研究

在对巳有的3维地面模型进行分析的基础上，论述了3维地面模型的各种数据结构，并着重以DEM矩形格网为例探讨了地面模型的构造方法，以及在此基础上的动态显示和交互操作等功能。最后给出了具体实例。     

基于ArcGIS的洪水淹没分析模拟及可视化

基于数字高程模型(DEM)格网模型,通过改进迭代种子蔓延算法,实现给定水深情况下洪水淹没区的讣算模型,讨论洪水淹没演进过程可视化实现的关键技术,并使用ArcEngine开发包进行二次开发,以二维和二三维两种可视化方式,动态而形象地模拟在指定洪水水位下的洪水淹没演进过程.试验证明,所提出的实现方法切实有效,便于推广应用,为快速、准确及科学地进行洪灾评估洪水风险图的制作提供良好的基础,对洪涝灾害进行评估和预测分析具有重要意义.     

3维地面模型的可视化研究

在对已有的 3维地面模型进行分析的基础上 ,论述了 3维地面模型的各种数据结构 ,并着重以DEM矩形格网为例探讨了地面模型的构造方法 ,以及在此基础上的动态显示和交互操作等功能。最后给出了具体实例     

基于OpenGL的地形3维可视化研究

OpenGL是目前最新的3维图形工业标准.讨论在OpenGL环境下,地形3维可视化中地形模型的映射,3维真实感地形生成以及交互式动态显示的关键过程和方法,并给出一些试验结果.     

基于3维Douglas-Peucker算法的DEM地形特征提取

三维Douglas-Peucker算法在三维数据压缩与地形特征提取方面具有显著优势。本文在现有算法基础上,针对初始基准面、扫描方向选取等方面进行改进与优化处理,并以黄土高原的中山、丘陵以及微丘等3种不同地貌类型为实验样区,以国家1:1万DEM数据为数据源,进行了地形特征点地提取。分别从行、列、正反对角线等四个方向对DEM数据进行压缩和提取,试验结果表明,不同的初始基面和扫描方向,尤其是不同的扫描方向对最终的结果影响巨大,三维Douglas-Peucker算法具有明显的方向性。因此,最后将四个不同扫描方向的结果结果进行合并处理,能有效弥补各自扫描方向所遗漏的地形特征点,进一步完善了基于三维Douglas-Peucker算法的地形特征提取方法。     

浅谈OpenGL在地学3维可视化中的应用

3维地形模型无论是在直观的视觉感受还是在空间分析等方面都是2维地学模型所无法比拟的。DEM是建立地学3维可视化的主要内容,也是3维地理信息系统GIS的主要研究内容之一。本文所实现的程序是在VC 6.0平台基础上,基于DEM数据,利用OpenGL提供的相关功能函数,达到地学3维可视化的目的,同时利用纹理映射技术为3维模型贴纹理建立真实感强的3维环境。     

机载LiDAR DEM在流域水文分析与模拟中的尺度效应

DEM数据是流域水文分析和模拟的基础,不同DEM分辨率尺度深刻影响着水文分析和水文过程模拟的结果。本文基于机载LiDAR获取的DEM数据,分析了不同分辨率LiDAR DEM在坡度提取、水文指数分析和流域特征参数提取中的差异及产生原因;基于SWAT分布式水文模型模拟研究了不同分辨率DEM数据的水文效应。研究结果表明:随着DEM分辨率的降低,坡度平均值减小,TWI平均值增大,SPI平均值减小,LSF均值先增大后减小,当分辨率为10 m时,LSF取得最大值; SWAT模型模拟结果表明,随分辨率的降低、坡度值的变小,地形湿度指数变大,蒸散发量增加,地表径流深减小,而土壤渗漏量与地下径流量则是先减小后增加,出现极值时DEM分辨率为10 m,与LSF出现极值时一致。     

基于WebGIS的洪水淹没模拟系统研究

首先介绍了WebGIS的发展趋势及其用于洪水淹没模拟的优势,对TOPMODEL模型进行了简要介绍.根据目前对洪水淹没模拟需求及两者各自的优势提出了将两者结合起来的方法,构建了洪水淹没模拟系统.     

DEM地形可视化自增强技术

地形可视化是地形表达、虚拟地理环境与虚拟仿真领域中重要的组成部分。论文首先回顾了DEM地形分析与表达技术,然后重点阐述了如何利用DEM自身解译的地形信息,增强DEM地形等高线图、地形晕渲图等地形可视化效果,突出不同地形特征与细节,实现可量测性和直观性为一体的3维地形表达,提供用户更为直观、准确的地形认知。     

基于杨赤中插值法的DEM的可视化

数字高程模型(DEM)能有效描述地形结构,可视化技术是当今表达和分析复杂数据的有力工具。应用杨赤中插值法,将地形碎部点高程观测值看作一种包含规律性变化和随机性变化的复合变量,求其二项系数加权游动平均,建立估值数学模型,划分格网,求得各格网点高程估值。并阐述利用网格法来实现、分析和显示DEM数据的可视化原理和实例。     

基于DEM增强黄土典型地貌表达效果的方法研究

基于黄土典型地貌类型样区高分辨率DEM数据(5 m分辨率),及其衍生出的系列地形信息图层(山体阴影图、明暗等高线、坡度变率图、坡向变率图、地表曲率图),设计了针对黄土典型地貌、增强信息表达的制图方案。结果表明,山体阴影图与明暗等高线的叠加,可保留表达的真实感,增加地形计量化信息,在黄土塬区效果较好。山体阴影图与上述其他图层叠加,增强了对坡面纹理特征的刻画,在丘陵沟壑的表达效果较好。     

基于DEM与重力场模型的GPS水准高程处理方法研究

提出了联合使用DEM模型与重力场模型的高程处理方法,用该方法处理了某市8800 km^2范围内的15个水准高程数据,并与传统方法进行了比较分析,同时进行了重力场模型的地区匹配试验。试验发现,该方法适用于比高较大、测区范围广,且水准点数目少、分布情况不好的山区。     

OpenGL及其在DEM可视化中的应用

介绍了OpenGL（Open Graphics Library）的基本特点、原理和体系结构、工作流程和绘图流程,并结合一个实例,阐述了其在DEM可视化中的应用。     

基于DEM的小流域土地利用分析模型研究与实践

采用DEM数据和各种土地利用类型矢量数据,运用GIS空间分析方法,设计土地利用分析模型,实现各种土地利用类型在不同地形因子影响下的空间分布现状的分析和显示,为区域土地利用规划或优化土地利用结构提供决策服务.     

基于Model Builder DEM的明暗等高线绘制

以重庆市缙云山DEM为数据源,首先利用ArcGIS的Model Builder生成明暗等高线模型,然后导入重庆市缙云山DEM数据得到明暗等高线,最后根据明暗等高线属性字段设置受光面和背光面等高线颜色得到具有三维立体效果的明暗等高线地图。实验结果表明,根据DEM绘制得到的明暗等高线与缙云山实际地貌形态较符合,能真实反映缙云山的三维地貌形态,弥补了传统等高线表示地形立体感不强的缺点,同时空间建模也大大提高了等高线绘制工作的效率。     

基于条件模拟的DEM误差曲面实现研究

为了克服DEM全局误差指标描述DEM精度的缺陷,基于条件模拟(CS)实现了DEM误差曲面的构建。构建了甘肃省董志塬某测区DEM误差曲面,并与普通Kriging(OK)插值结果进行了比较。结果表明,OK具有明显的平滑效应,而CS能准确反映DEM误差的空间波动性。DEM误差对坡度精度的影响分析表明,相比地形复杂的区域,DEM误差严重影响平坦区域的坡度精度;对测区水土流失等级划分结果的分析表明,约有70.2%的网格点的等级划分受DEM误差的影响。     

基于OpenGL的DEM三维仿真方法研究

本文介绍了如何利用VC 结合OpenGL实现DEM三维仿真,其中重点介绍了OpenGL的主要功能、DEM模型、VC 中OpenGL的参数设置、高程数据的读取、地形的仿真。最后实现了DEM三维模型的缩放旋转、投影变换、地貌信息、空间查询、人机交互等功能。