本文選題：海島礁、海洋動(dòng)態(tài)環(huán)境、潮汐、時(shí)空數(shù)據(jù)模型　切入點(diǎn)：三維動(dòng)態(tài)建模　出處：《武漢大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：地球表面約70%的面積是海洋,海洋是孕育生命的搖籃,也蘊(yùn)含著豐富的資源。由于海島、礁石及低潮高地等在《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》中的特殊地位,其涉及的領(lǐng)土、領(lǐng)海、毗連區(qū)及專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)等相關(guān)權(quán)利和利益十分巨大。任何一個(gè)海島、礁石及低潮高地等歸屬都將對(duì)海洋權(quán)益產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,業(yè)已成為各國(guó)爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)。海島礁是人類探索和利用海洋的非常重要的支點(diǎn),而海洋具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化,并與海島礁等進(jìn)行動(dòng)態(tài)交互的特性,既有一定的規(guī)律性,又有較強(qiáng)的隨機(jī)性,研究和認(rèn)識(shí)海島礁在潮汐等海洋環(huán)境影響下的變化特征與規(guī)律是發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、有效開發(fā)海域資源、保護(hù)海洋環(huán)境的關(guān)鍵之一。 而隨著人類對(duì)海洋進(jìn)一步的開發(fā)與利用,海島礁及其周邊海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為具有戰(zhàn)略性的發(fā)展和研究方向。一段時(shí)間尤其是近年來,國(guó)家對(duì)海島礁及周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)與調(diào)查已經(jīng)積累了海島礁多比例尺、多源、異構(gòu)、海量的測(cè)量和遙感數(shù)據(jù),以及海洋環(huán)境的高動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與同化數(shù)據(jù)等。利用地理信息技術(shù)和三維動(dòng)態(tài)建模與表達(dá)技術(shù),可以充分挖掘海量數(shù)據(jù)中的信息,對(duì)海島礁及周邊海洋進(jìn)行更為直觀和有效地分析。 論文在分析了陸海多源數(shù)據(jù)建模、時(shí)空數(shù)據(jù)模型以及陸海三維動(dòng)態(tài)建模與表達(dá)方法的基礎(chǔ)上,建立了海島及周邊區(qū)域陸海無縫三維地形模型,針對(duì)海島礁和動(dòng)態(tài)海洋對(duì)象的特點(diǎn)及面向全球多尺度應(yīng)用的需求,提出了面向可細(xì)分對(duì)象的時(shí)空數(shù)據(jù)模型,支持對(duì)幾何模型、物理模型和行為模型的建模,對(duì)多種海洋對(duì)象及與海島礁的交互進(jìn)行了動(dòng)態(tài)建模與表達(dá),最后在自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字地球平臺(tái)上,開發(fā)了海島礁在潮汐等海洋環(huán)境影響下的動(dòng)態(tài)表達(dá)與可視化系統(tǒng),對(duì)以上理論與方法進(jìn)行了驗(yàn)證。論文研究?jī)?nèi)容主要包括以下三個(gè)方面： (1)分析了海島礁及周邊地形的多源數(shù)據(jù)及其特點(diǎn),針對(duì)陸海多源數(shù)據(jù)的四個(gè)不一致問題進(jìn)行了研究,在統(tǒng)一了平面基準(zhǔn)、垂直基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表達(dá)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)海島礁及周邊連續(xù)的三維地形進(jìn)行了一體化的建模和表達(dá)。 (2)在分析了動(dòng)態(tài)海洋對(duì)象時(shí)空數(shù)據(jù)特點(diǎn)以及現(xiàn)有時(shí)空數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上,針對(duì)陸海對(duì)象多源、海量、多尺度、高動(dòng)態(tài)的特點(diǎn)和現(xiàn)有時(shí)空數(shù)據(jù)模型的不足,提出了面向可細(xì)分對(duì)象的時(shí)空數(shù)據(jù)模型,對(duì)潮汐、海浪、溫度和鹽度以及潮流等海洋對(duì)象進(jìn)行了動(dòng)態(tài)建模與表達(dá),并對(duì)海島礁在潮汐等影響下的交互進(jìn)行了建模。模型能夠支持陸海對(duì)象以上特點(diǎn)的同時(shí)較好的對(duì)時(shí)空對(duì)象變化過程及交互進(jìn)行描述與表達(dá)。 (3)基于論文提出的理論、技術(shù)和方法開發(fā)了基于數(shù)字地球平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)海島礁及周邊連續(xù)的三維地形進(jìn)行了多尺度可視化表達(dá)并發(fā)布為服務(wù),對(duì)海洋動(dòng)態(tài)對(duì)象進(jìn)行了多尺度可視化表達(dá),在數(shù)字地球平臺(tái)上對(duì)高動(dòng)態(tài)對(duì)象及交互進(jìn)行了建模和表達(dá),將數(shù)字地球平臺(tái)從側(cè)重于陸地延伸到更為廣闊的陸海領(lǐng)域,從側(cè)重于靜態(tài)的數(shù)據(jù)建模延伸到了動(dòng)態(tài)交互表達(dá)。 研究表明,論文提出的面向可細(xì)分對(duì)象的時(shí)空數(shù)據(jù)模型能夠較好的對(duì)海島礁多源、海量、多尺度的數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá),同時(shí)支持海洋對(duì)象高動(dòng)態(tài)及海陸交互進(jìn)行表達(dá),并能夠較好的適應(yīng)數(shù)字地球平臺(tái)等多種應(yīng)用架構(gòu),進(jìn)行廣泛應(yīng)用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P208;P229

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