本文關(guān)鍵詞：基于Skyline的大理海東新區(qū)地上地下三維可視化研究

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【摘要】：隨著智慧地球與智慧城市的興起,三維地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)以其三維空間展示、三維空間分析的能力,引起社會各界廣泛關(guān)注,并因其廣闊的發(fā)展空間與應(yīng)用前景,備受地理信息系統(tǒng)學者推崇。隨著城市建筑面積的急劇擴張、人口的迅速增加,以原始的二維平面圖層管理城市信息的方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實管理需求。若對一個城市進行系統(tǒng)的管理,不僅需要去處理地上場景,而且還需要了解地下管網(wǎng)情況。一個良好的三維地理信息系統(tǒng)需要同時具有處理地上與地下景觀變化的能力。然而,國內(nèi)學者在地上三維可視化方面研究較多,地下可視化方面研究較少,同時進行城市地上場景與地下管網(wǎng)方面三維可視化方面研究更為稀少。因此,本文在總結(jié)國內(nèi)外三維GIS技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分析國內(nèi)外三維GIS開發(fā)前提下,建立地上地下三維可視化場景框架。并以此框架為基礎(chǔ),大理白族自治州海東新區(qū)(大理海東)為實驗區(qū),構(gòu)建大理海東地上城市景觀與地下管網(wǎng)三維場景,通過Skyline與Unity3D平臺二次開發(fā),形成大理海東三維可視化桌面端平臺與移動端平臺。本論文所作的工作與研究主要為以下幾個方面。(1)對目前的三維可視化基本理論與技術(shù)進行概述,了解當前可視化主要研究現(xiàn)狀,并了解探索當前三維地理信息系統(tǒng)方面的主要技術(shù)。(2)提出構(gòu)建地上地下可視化場景的框架,并在此框架基礎(chǔ)上,以大理海東新區(qū)為例完成地上地下可視化場景。在地上區(qū)域,該框架為保證地上三維模型外觀精度,要綜合運用紋理映射技術(shù)處理;由于地上模型數(shù)量較多,且模型空間架構(gòu)不同,極容易降低場景分析效率,因此要進行模型優(yōu)化,減弱模型影響。在地下區(qū)域,主要完成兩項:一、三維管網(wǎng)與地表房屋、道路精確一一對應(yīng),需要取相應(yīng)點進行對比分析;二、山地城鎮(zhèn)個別區(qū)域管網(wǎng)起伏較大,需要根據(jù)地形進一步修改管網(wǎng),依照不同地形進行局部改進。在總體而言,為保證場景完善,增強可視化效果,需要進行整體效果的渲染,為提高運行效率,采用遠處渲染度低、近處渲染度高的渲染辦法。(3)本文在充分理解研究目的情況下,進一步分析Skyline技術(shù)體系與Unity3D開發(fā)方式,提出滿足研究目的的具體方案,分析得出系統(tǒng)的總體架構(gòu)與具體功能。并以大理海東新區(qū)為研究區(qū),完成大理海東三維可視化系統(tǒng)桌面端與移動端的建立。該桌面端主要滿足大理海東區(qū)域空間分析、場景展示能力。本移動端主要進行大理海東區(qū)域內(nèi)的三維場景漫游與展示,以提高可視化系統(tǒng)的交互性與展示度。
【關(guān)鍵詞】：三維地理信息系統(tǒng) 大理海東 Skyline Unity3D 三維場景
【學位授予單位】：云南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P208
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11
• 1.2 三維GIS國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 研究思路、內(nèi)容及方法16-18
• 1.3.1 研究思想與內(nèi)容16-17
• 1.3.2 研究方法與技術(shù)路線17-18
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)18-21
• 第2章 地形三維可視化理論與技術(shù)基礎(chǔ)21-32
• 2.1 三維地理信息系統(tǒng)21-22
• 2.1.1 三維地理信息系統(tǒng)的定義21-22
• 2.1.2 三維GIS的特點與功能22
• 2.2 三維可視化22-26
• 2.2.1 可視化定義23
• 2.2.2 三維空間數(shù)據(jù)模型23-26
• 2.3 紋理映射理論與技術(shù)26-27
• 2.3.1 紋理的概念26-27
• 2.3.2 紋理映射技術(shù)27
• 2.3.3 紋理映射算法分類27
• 2.4 地下管線簡述27-29
• 2.4.1 地下管線分類28
• 2.4.2 地下管線探明內(nèi)容與方法28-29
• 2.5 Skyline軟件結(jié)構(gòu)功能29-32
• 2.5.1 Skyline結(jié)構(gòu)綜述30
• 2.5.2 選擇Skyline原因30-32
• 第3章 海東新區(qū)三維可視化系統(tǒng)設(shè)計32-37
• 3.1 系統(tǒng)目標32
• 3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計32-33
• 3.3 系統(tǒng)詳細設(shè)計33-34
• 3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計34-37
• 3.4.1 屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計35-36
• 3.4.2 空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計36-37
• 第4章 海東新區(qū)地上地下三維場景構(gòu)建37-55
• 4.1 場景建模37-38
• 4.2 數(shù)據(jù)準備38-45
• 4.2.1 研究區(qū)概況38-41
• 4.2.2 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理41-45
• 4.3 三維地形數(shù)據(jù)集構(gòu)建45-48
• 4.4 地物景觀模型構(gòu)建48-50
• 4.5 地上三維場景構(gòu)建50-52
• 4.6 地下三維場景構(gòu)建52-55
• 第5章 海東新區(qū)可視化平臺實現(xiàn)55-70
• 5.1 系統(tǒng)開發(fā)工具簡介55-57
• 5.1.1 TerraExplorer Pro API簡介55-56
• 5.1.2 Unity3D簡介56-57
• 5.2 大理海東三維可視化桌面端的開發(fā)實現(xiàn)57-65
• 5.2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)步驟57-58
• 5.2.2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)58-65
• 5.3 大理海東三維可視化移動端的開發(fā)實現(xiàn)65-70
• 5.3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)步驟66
• 5.3.2 移動端展示66-68
• 5.3.3 開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)68-70
• 第6章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 下一步工作展望與不足71-72
• 參考文獻72-75
• 附錄A：圖目錄75-77
• 附錄B：表目錄77-78
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和研究成果78-79
• 致謝79

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本文編號：984531