本文關(guān)鍵詞：地形生成算法與采煤沉陷區(qū)三維可視化應(yīng)用研究

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【摘要】：當(dāng)前三維地形可視化研究越來越受到重視。地形可視化與地理信息系統(tǒng)(Geographical Information System,簡稱GIS)有著十分緊密的聯(lián)系,對于空間地理信息的可視化問題,GIS主要通過電子地圖的形式表現(xiàn),并且具有良好的動態(tài)性以及人機(jī)交互,人們可以使用它來方便的對地圖進(jìn)行操作。雖然2DGIS極大地方便了人們對地圖的使用和查詢,但是仍不能滿足人們的需求。2DGIS對空間地理信息主要采用二維表現(xiàn)形式,在可視化方面,與紙質(zhì)的地圖相比,在本質(zhì)上并沒有大的改善。當(dāng)前三維地形可視化正在快速發(fā)展中,對地形可視化進(jìn)行三維角度的分析,以三維的方式呈現(xiàn)出來成為了地形可視化的研究重點(diǎn),日漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著OPENGL這個三維圖形軟件的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口的問世,解決了三維可視化發(fā)展一直以來的軟硬件缺陷問題。 三維地形可視化技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用,如為環(huán)境治理問題提供幫助,本文的研究背景是淮南礦業(yè)集團(tuán)的采煤沉陷區(qū)。近幾年,淮南礦區(qū)沉陷范圍越來越大,給周邊的居民生活帶來了巨大的影響,沉陷區(qū)對防洪堤壩一帶也造成了程度不等的損壞,對于居民平時生活需要的基本供水、供電等基礎(chǔ)設(shè)施也受到了影響,沉陷區(qū)的不良治理導(dǎo)致了地面農(nóng)田和住房沉陷,這種態(tài)勢如果再有愈演愈烈的趨勢的話,甚至將會破壞生態(tài)平衡和社會的可持續(xù)發(fā)展。 針對上述問題,本文開發(fā)了采煤沉陷區(qū)三維效果數(shù)字化平臺,利用此系統(tǒng),可更好地了解沉陷區(qū)的地形情況,對地形進(jìn)行分析,并準(zhǔn)確的定位沉陷區(qū),合理的對沉陷區(qū)的環(huán)境進(jìn)行治理。 本論文主要是在淮南礦業(yè)集團(tuán)項(xiàng)目“采煤沉陷區(qū)三維效果數(shù)字化平臺”基礎(chǔ)上,對三維地形可視化進(jìn)行研究與分析�！安擅撼料輩^(qū)三維效果數(shù)字化平臺”包含了兩大部分內(nèi)容：三維地形動態(tài)仿真和采煤沉陷區(qū)GIS系統(tǒng)。 本文主要的研究成果是： (1)根據(jù)淮南礦業(yè)集團(tuán)提供的的采樣數(shù)據(jù),結(jié)合ArcGIS Engine技術(shù)設(shè)計(jì)并開發(fā)出采煤沉陷區(qū)三維GIS系統(tǒng),這個系統(tǒng)是基于三維可視化的系統(tǒng),對以往的二維GIS系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),完善了系統(tǒng)的三維查詢、數(shù)據(jù)分析和瀏覽等功能。 (2)在細(xì)節(jié)層次模型和基于二元三角樹的實(shí)時化自適應(yīng)網(wǎng)格算法基礎(chǔ)上,對地形生成算法進(jìn)行改進(jìn),采用了一種基于四邊形分割的算法,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇的是二維數(shù)組形式,在圖形顯示方面較為流暢和逼真。 (3)利用ArcSDE和Oracle數(shù)據(jù)庫結(jié)合,將圖形數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)很好的結(jié)合在空間數(shù)據(jù)庫中,對于數(shù)據(jù)查詢和分析起到了較好的效果。 (4)在三維GIS系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了三維瀏覽功能、圖層的簡單操作、要素的查詢功能、鷹眼功能和簡單的點(diǎn)距測量功能。
【關(guān)鍵詞】：三維可視化 地理信息系統(tǒng) 地形生成算法 層次細(xì)節(jié)技術(shù) 實(shí)時化自適應(yīng)網(wǎng)格
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P208;TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)組織13-15
• 第二章 相關(guān)技術(shù)理論15-27
• 2.1 OPENGL技術(shù)15-17
• 2.1.1 OPENGL簡介15-16
• 2.1.2 OPENGL的組成16-17
• 2.2 地理信息系統(tǒng)技術(shù)17-18
• 2.3 ArcGIS Engine組件技術(shù)18-23
• 2.3.1 ArcGIS Engine簡介18-19
• 2.3.2 ArcGIS Engine組成19-21
• 2.3.3 ArcGIS的二次開發(fā)21-23
• 2.4 空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)23-26
• 2.4.1 空間數(shù)據(jù)庫的概念23-24
• 2.4.2 空間數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 地形生成算法研究27-40
• 3.1 地形數(shù)據(jù)模型及其建模27-29
• 3.1.1 地形數(shù)據(jù)模型DTM與DEM27-28
• 3.1.2 地形數(shù)據(jù)模型的建模方式28-29
• 3.2 OPENGL在VC++的實(shí)現(xiàn)29-30
• 3.3 層次細(xì)節(jié)模型簡介30-32
• 3.4 地形生成算法研究32-39
• 3.4.1 基于三角形二叉樹的ROAM算法32-35
• 3.4.2 基于四邊形二維數(shù)組的地形生成算法35-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 采煤沉陷區(qū)GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-48
• 4.1 不規(guī)則三角網(wǎng)40-41
• 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41-42
• 4.3 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)42-43
• 4.4 數(shù)據(jù)入庫43-47
• 4.4.1 ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎43-44
• 4.4.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle44
• 4.4.3 數(shù)據(jù)入庫44-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第五章 采煤沉陷區(qū)GIS系統(tǒng)研制與應(yīng)用48-60
• 5.1 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境48
• 5.2 系統(tǒng)核心模塊功能實(shí)現(xiàn)48-59
• 5.2.1 基本瀏覽功能48-50
• 5.2.2 基本圖層和控件的操作功能50-54
• 5.2.3 空間查詢操作功能54-56
• 5.2.4 鷹眼功能56-58
• 5.2.5 兩點(diǎn)間距離測量功能58-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 工作總結(jié)60
• 6.2 系統(tǒng)的不足60-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：969803