【摘要】：在我國高速公路建設(shè)迅速發(fā)展的大背景下,高速公路線路設(shè)計和管理面臨著極大的挑戰(zhàn)。由于我國多數(shù)高速公路沿線地形地貌復(fù)雜多樣,傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計無法直觀地評估高速公路與周圍環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性,且設(shè)計效率低、容易造成設(shè)計缺陷,已難以滿足高速公路建設(shè)的需求。三維可視化技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)二維平面設(shè)計的局限性,可以逼真直觀地反映復(fù)雜地形下高速公路建設(shè)的實際情況,基于實際場景的高速公路三維可視化的建設(shè)與管理已經(jīng)成為當前研究的熱點。圍繞高速公路路基三維建模及可視化實現(xiàn)涉及的理論和技術(shù)問題,本文從GIS角度出發(fā),針對三維地形數(shù)據(jù)的獲取和地形模型的構(gòu)建、路基模型的參數(shù)化構(gòu)建、路基模型與地形模型的融合算法以及高速公路三維可視化系統(tǒng)的實現(xiàn)開展了研究。主要研究內(nèi)容及研究成果如下:(1)高速公路三維地形模型的快速構(gòu)建。利用LocaSpace Viewer快速獲取地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù),采用Global Mapper實現(xiàn)不同坐標系下數(shù)據(jù)坐標的批量轉(zhuǎn)換,最后基于GIS平臺將轉(zhuǎn)換后的地形數(shù)據(jù)生成三維場景緩存,并直接加載影像數(shù)據(jù),實現(xiàn)了高速公路三維數(shù)字地形模型的快速建立。(2)路基三維模型的快速構(gòu)建。提出了基于Cesium的路基參數(shù)化三維建模方法,通過對Cesium API進行二次開發(fā),實現(xiàn)了路基橫斷面、公路中心線和路基三維模型的快速構(gòu)建;利用JavaScript語言設(shè)計了路基標準橫斷面參數(shù)設(shè)計界面,有利于路基橫斷面設(shè)計方案的檢查與修改,實現(xiàn)了路基標準橫斷面的參數(shù)化構(gòu)建。(3)路基模型與地形的融合算法研究。提出了改進的多邊形裁剪算法,可有效提升路基與地形融合過程中地形裁剪的速度。基于對Cesium API的二次開發(fā),利用ClippingPlaneCollection和ClippingPlane函數(shù)運行算法,實現(xiàn)了路基模型與地形模型的融合。(4)高速公路三維可視化的實現(xiàn)及系統(tǒng)開發(fā)。依托渝黔高速公路工程,進行了三維建模方法和融合算法的示范應(yīng)用,實現(xiàn)了高速公路路基的三維可視化表達。利用Cesium與web相關(guān)前后端技術(shù),以JavaScript為主要編程語言,開發(fā)了高速公路三維可視化系統(tǒng),實現(xiàn)了地形模型及路基模型的三維展示、信息查詢等功能。
【圖文】：

圖１．２技術(shù)路線逡逑

（２）不規(guī)則三角網(wǎng)模型逡逑不規(guī)則三角網(wǎng)模型是指采用區(qū)域內(nèi)實測的所有地形特征點，，直接構(gòu)造出由鄰逡逑接三角形組成的格網(wǎng)結(jié)構(gòu)。ＴＩＮ模型數(shù)據(jù)的表示形式如圖２．２、２．３所示。逡逑？？邋．邋？逡逑數(shù)據(jù)點邐三角網(wǎng)邐Ｄｅｌａｕｎａｙ三角網(wǎng)逡逑圖２．２不規(guī)則三角網(wǎng)逡逑１２逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U416.1

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9 李U

本文編號：2622546