基于3维GIS的地形可视化及其应用

借助GIS强大的空间数据处理和3维可视化分析功能，以长江中游湖北地区为试验区，利用现有的遥感影像、数字高程模型（DEM）和地理要素的矢量数据，实现了地形的3维可视化和地表分析。解决超大数据量数字高程模型（DEM）快速显示的算法，研究了基于3维场景空间分析的理论，最后对系统的实现做了简要介绍。     

基于坡度RMSE与3维可视化的格网DEM粗差检测与剔除

粗差的存在会造成数字高程模型(DEM)空间上的严重扭曲,有时能导致DEM及其产品严重失真,因此有必要对DEM的粗差进行探测和修正。针对目前格网DEM粗差探测算法的局限性,提出基于坡度RMSE与3维可视化联合的格网DEM粗差探测与剔除方法。采用坡度法,获取所有可疑点,然后对可疑点在一定范围内建立3维可视化模型,进行交互式探测与剔除,并通过实验来验证该方法的有效性和可行性。     

DEM数据的可视化

DEM(数字高程模型)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。将可视化引入到DEM中，实现三维地形的生成与仿真，有助于用户直观地理解和提高DEM数据的分析能力。     

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。     

三维动态交互式可视化模型─-地理信息系统中的三维表示与分析

针对当前计算机图形技术的发展和GIS多专业应用需求的特点,本文以吉奥之星（Geostar）地理信息系统平台为例,研究了在当前二维系统中如何考虑三维或者2．5维表面表示与分析的问题。提出了集成数字高程模型（DEM）、数字正射影像、常规的矢量数据和各种属性信息在一起,建立一体化的三维数据输入、操作与可视化机制,并在此基础上提出了二维与三维混合表示的空间查询与分析模型。该模型扩展了可视化概念,将可视化技术贯穿于整个GIS运行过程。     

数字地形分析与地形三维可视化表达研究

数字地形分析是基于数字高程模型(DEM)进行地形分析的一种数字分析技术,是常规纸质地图分析、DEM应用范围的拓广和延伸。地形的可视化表达是地形地貌、景观建模、地形分析等领域的基本技术手段之一,通过和地形分析技术的有机结合,可使地形的表达更加逼真形象。本文简要论述了数字地形分析的基本内容和原理,总结归纳了地形三维可视化表达的相关模型。     

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.     

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。     

矿区3维可视化及其应用

3维可视化是当前数字矿山理论及其技术研究领域的关键问题之一。以云南澜沧老厂为研究区,将高精度数字高程模型(DEM)数据与矿区高分辨率2维遥感图像(QuickBird影像)叠合生成3维遥感影像,能够真实再现老厂矿区的景观特征,有效反映该地区的复杂地形、地貌、地质特征,提供综合、全面、实时、动态的矿山地面变化信息,为矿床定位及开展地质工作服务。     

一种高精度的格网数字高程模型自适应分层显示方法

数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是一种常用的表示地形起伏的数字化模型,本文在总结传统DEM显示方法的基础上,提出了一种自适应的高精度格网式DEM分层显示方法。将等高线法与分层设色法相结合,通过RGB颜色空间各个通道的分层及各层的组合,把DEM各个格网点根据高程映射到RGB颜色空间进行显示。试验表明,该方法继承了等高线法和分层设色法的优点,可以自动得到比传统二维显示方法更精细的三维立体视觉效果。     

几何校正后的三维地形可视化及应用

三维可视化技术的发展日益成熟,本文以ERDAS IMAGINE软件为基础,利用Arc GIS软件将该地形图的高程数据转换为高精度的数字高程模型,通过影像的几何校正后,将DEM影像与该区域的多光谱影像图进行叠加,从而实现了三维地形的可视化。几何校正后的三维地形真实感更强,并在此基础上分析了三维地形可视化的应用,对于虚拟现实技术的迅速发展有着重要的意义。     

带状区域不等格网间距DEM的拼接与显示研究

数字高程模型是数字地形模拟的重要成果,作为空间数据框架中的主要内容,也成为各种地理信息的载体。在铁路、城轨、公路等线形构筑物的设计和建设中,沿线两边的地形信息是工程设计和建设的基础。本文结合带状区域的特点以及数字高程模型本身的特点,从工程实用的角度出发,围绕带状区域中多块不等采样间隔DEM数据在工程应用中的问题,重点分析了多块不等采样间隔DEM之间拼接的问题,确定了一种不等采样间隔的DEM间无缝拼接的方法,简单介绍了多块不等间隔数字高程模型的裁剪方法和三维可视化方法。     

地形地质GIS三维可视化及应用

借助GIS强大的三维建模及可视化分析功能,以湖北省崇阳地区1：50 000区域地质成果为例,基于地理矢量数据、地质矢量数据和遥感影像数据,利用地形数据构建数字高程模型（DEM）,将DEM与遥感图像叠合生成三维影像图,建立集地形、地质、遥感等数据为一体的三维可视化模型,解决传统二维地质图件用于表示三维地质不直观等问题,提...     

一种顾及矿区地形特征的开采沉陷三维可视化实现方法

针对已有开采沉陷三维可视化方法中不能考虑矿区三维地形特征的不足,本文通过计算机语言编制开采沉陷预计程序对矿区地表点进行三维坐标变形预计计算与坐标融合计算,并基于数据传输的方式与ArcGIS进行结合,实现了顾及矿区三维地形特征的开采沉陷三维可视化。利用该方法生成的三维表面,克服了已有开采沉陷三维可视化方法中不能表现矿区地表塌陷后移动和变形状况的不足,而且能充分利用ArcGIS强大的空间分析与空间数据查询功能,实现了GIS在开采沉陷领域中的良好应用。     

月面形貌的3维可视化算法

基于大范围地形可视化算法研究的基础上,对平面geometry clipmaps算法进行改进,利用GPU的顶点着色器实现平面地形向球面地形的投影变换,并综合利用球面视域裁剪、球面视点控制等技术,使geometry clipmaps算法适用于球面海量地形数据的3维可视化;收集处理月球全球影像和形貌高程数据,对算法进行验证,实现月球表面形貌的实时动态3维可视化.试验表明:绘制算法可不受数据量大小的限制、绘制效率高、效果逼真,但存在两极变形较大的缺点.

Abstract：

Based on the study of visualization arithmetic of large area terrain, plane geometry clipmaps algorithm is improved. Projection transformation from plane landform to sphere landform was realized by using GPU vertex shader. In that improved algorithm, methods such as sphere vision field culling and sphere viewpoint control are used.That makes geometry clipmops algorithm more effective in 3D visualization of massive sphere terrain data. The whole moon image and DEM data are collected and disposed, which are used to verify the capability of that algorithm, realizing dynamic and real time 3D visualization of moon surface. The experiments show that the graphic algorithm isn't limited by data quantity, which is of high efficiency and reality simulation, but the two-pole distortion is serious.     

基于空间数据库VRGIS的研究与应用

结合空间数据库、GIS、计算机图形学、RS等技术构建了虚拟现实地理信息系统。通过研究地形数据的生成及空间数据库的存储管理,实现了遥感影像的自动配准及无缝拼接;基于四叉树的LOD算法、地形节点评价系统、动态调度及大规模纹理映射等技术的研究,实现了地形数据的3维可视化;提出了自适应特征数据覆盖渲染算法,将2维GIS特征数据覆盖叠加到所创建的3维模型上,构建了虚拟现实环境。该系统成功应用于胜利油田,实现了地下油田的虚拟现实3维可视化,具有一定的理论价值和现实意义。     

基于QTM的全球地形自适应可视化模型

实时逼真地可视化表达整个地球表面,是地学及空间信息等学科研究的重点问题之一。作者以球面四元三角网(QTM)为基础,构建了全球地形可视化模型,提出一套基于菱形块四叉树的DEM分块组织结构及相应的动态调用方法,并根据地形特征,建立DEM数据块的层次三角网自适应简化准则。最后应用GTOPO30全球地形数据进行相关实验与分析。