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.     

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G1S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。     

建筑点群在城市3维形态量化中的应用

利用将建筑实体进行高度抽象,提出了建筑点群,以GIS的空间分析理论为依据,通过实体高度、起伏度、空间聚集度三个指标对城市的3维形态进行量化与分析。选取南京市主城区为实验样区,提取该区域的建筑点群,用三个指标对实验样区内3维形态的空间分布格局和时间发展特点进行定量分析与描述。实验结果证明,这三个指标从不同角度分析了建筑实体在区域内的组合方式,能够在一定程度上反映城市3维形态的基本特征,有助于对城市空间分布格局及城市历史演变过程的研究。     

二三维联动的虚拟校园设计与实现

传统的2维地理信息系统技术成熟但缺乏3维可视化和分析的能力,而目前的3维地理信息系统发展可拥有3维可视化分析能力,然而还缺少2维地理信息系统的便捷。以二三维联动为开发思路的地理信息系统能够解决这对矛盾。本文基于二三维联动GIS的设计方案,以虚拟校园设计与实现为应用实例,利用ArcEngine（AE）实现二三维联动GIS系统的开发设计,对GIS系统的开发做出了一种新的、有益的尝试。     

基于Java3D海量地形数据网络发布

三维地形的网络发布,涉及数据的实时网络传输、海量地形数据的管理、地形数据的快速更新、与用户实时交互等难题。文中在采用JEE构架的基础上,探讨多比例尺的DEM数据及其相应不同分辨率DOM数据的存储、管理和快速更新,并在此基础上,利用Java3D实现基于视点LOD海量地形数据在网络上实时漫游。     

基于3S技术的矿产资源移动执法监察系统的设计与实现

针对矿产资源开采现状,提出了3S一体化的矿产资源移动执法的设计思想,探讨和分析了辽宁省矿产资源移动执法系统的系统架构与功能、工作流程,并对系统开发过程中的矿山违法信息提取关键技术进行了详细介绍。为矿产资源信息化管理提供了一种很好的借鉴模式。     

基于3S技术的野生动物生境评价与保护研究——以高黎贡山羚牛为例

在3S技术和数理统计分析技术支持下,应用羚牛行为生态学研究成果,在研究羚牛生境分布与空间格局的基础上,通过空间分析,开展高黎贡山北段羚牛生境适宜性评价与保护研究。研究结果表明:适宜羚牛生存的生境面积有限,并有逐年减少的趋势,为有效保护高黎贡山羚牛,有必要加强羚牛现有生境保护,尤其是最适宜生境的保护;消除羚牛生境阻隔因素,增强生境连通性。     

3S技术在堰塞湖应急治理中的应用研究

以四川堰塞湖为例,首先阐述了3S技术的特点、项目实施基本指标和项目作业技术系统;其次重点叙述了3S技术在项目实施中的技术流程,包括资料收集、地形图矢量化、矢量数据空间分析、TM遥感影像处理、野外调查建立解译标志、遥感解译、土壤侵蚀强度计算、解译成果野外校核、数据库集成等步骤.最后列举了如何利用3S技术解决危情作出的贡献.     

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。     

三维城市模型的研究与实践(英文)

The way we interact with spatial data has been changed from 2D map to 3D Virtual Geographic Environment (VGE). Three-dimensional representations of geographic information on a computer are known as VGE, and in particular 3D city models provide an efficient way to integrate massive, heterogenous geospatial information and georeferenced information in urban areas. 3D city modeling (3DCM) is an active research and practice topic in distinct application areas. This paper introduces different modeling paradigms employed in 3D GIS, virtual environment, and AEC/FM. Up-to-date 3DCM technologies are evolving into a data integration and collaborative approach to represent the full spatial coverage of a city, to model both aboveground and underground, outdoor and indoor environments including man-made objects and natural features with 3D geometry, appearance, topology and semantics. Supported by the National Natural Science Foundation of China ( No. 40871212, No. 40671158), the Leading Academic Discipline Project of Shanghai Educational Committee( No.J50104).