【摘要】：隨著空間信息技術(shù)的快速發(fā)展及其在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,三維GIS憑借其對(duì)空間數(shù)據(jù)三維屬性的充分展示,己成為GIS發(fā)展的重要趨勢(shì)并廣泛應(yīng)用于城市、地質(zhì)等領(lǐng)域。礦山數(shù)字化與三維展示近年來已逐步成為三維GIS的重要應(yīng)用領(lǐng)域。三維GIS憑借對(duì)空間數(shù)據(jù)的三維可視化和分析功能,在礦山數(shù)字化方面已逐步發(fā)揮著重要作用。現(xiàn)有礦井三維GIS主要開發(fā)方式有底層開發(fā)和二次開發(fā)。與底層開發(fā)相比,二次開發(fā)在GIS平臺(tái)的基礎(chǔ)上,對(duì)其功能進(jìn)行靈活組合,并可使用其通用的數(shù)據(jù)格式,能更高效的進(jìn)行開發(fā)�，F(xiàn)有二次開發(fā)的三維礦山可視化系統(tǒng)大多著重于可視化功能,相關(guān)分析與管理功能較為欠缺,不能夠充分滿足礦井當(dāng)中定制程度較高的功能需求。本文針對(duì)上述問題,在對(duì)礦井可視化相關(guān)功能進(jìn)行分析之后,采用基于基礎(chǔ)平臺(tái)軟件進(jìn)行二次開發(fā)的方式,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ArcGIS Engine的礦井三維GIS原型系統(tǒng)。并進(jìn)一步提出和實(shí)現(xiàn)了定制程度更高的三維建模與可視化功能,提升了開發(fā)效率,實(shí)現(xiàn)了巷道三維建模、地層與鉆孔建模、鉆孔動(dòng)態(tài)展示和剖視分析等功能。論文的具體研究?jī)?nèi)容和主要成果如下：(1)總結(jié)并對(duì)比了現(xiàn)有三維GIS與可視化系統(tǒng)及其在礦井?dāng)?shù)字化方面的應(yīng)用成果,采用二次開發(fā)的方式,設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于ArcGIS Engine的三維GIS系統(tǒng),對(duì)其中功能與方法進(jìn)行靈活組合和運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了更為豐富的功能。(2)詳細(xì)分析了基于Multipatch幾何類型的三維模型的創(chuàng)建方法。提出根據(jù)巷道中心軸線進(jìn)行巷道三維建模的方法,并進(jìn)一步提出對(duì)多條巷道軸線交點(diǎn)處進(jìn)行三維建模的算法,實(shí)現(xiàn)了巷道接頭處的拼接建模。提出地層、鉆孔、建筑等要素的三維建模方法以及紋理貼圖方法。實(shí)現(xiàn)了地層剖視分析、巷道漫游飛行等功能。(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ArcGIS Engine的礦井三維GIS系統(tǒng)。系統(tǒng)具備礦井三維場(chǎng)景顯示與瀏覽、維建模與查看、場(chǎng)景注記、三維漫游、剖視分析等功能。
[Abstract]:With the rapid development of spatial information technology and its wide application in various fields, 3D GIS has become an important trend of GIS development and has been widely used in urban, geological and other fields because of its full display of three-dimensional attributes of spatial data. Mine digitization and 3D display have gradually become an important application field of 3D GIS in recent years. 3D GIS has gradually played an important role in the digitization of mines by virtue of 3D visualization and analysis of spatial data. The existing mine three-dimensional GIS main development way has the bottom development and the secondary development. Compared with the underlying development, the secondary development is based on the GIS platform, its functions can be flexibly combined, and its common data format can be used, so it can be developed more efficiently. Most of the existing 3D mine visualization systems are focused on visualization functions, and the related analysis and management functions are relatively lacking, which can not fully meet the high degree of customization in the mine functional requirements. In order to solve the above problems, after analyzing the related functions of mine visualization, a mine 3D GIS prototype system based on ArcGIS Engine is designed and implemented by the way of secondary development based on basic platform software. Furthermore, the functions of 3D modeling and visualization with higher degree of customization are put forward and realized, and the development efficiency is improved. The functions of 3D modeling of roadway, modeling of strata and borehole, dynamic display of borehole and dissecting analysis are realized. The specific research contents and main results are as follows: (1) the existing 3D GIS and visualization system and their application in mine digitization are summarized and compared. A 3D GIS system based on ArcGIS Engine is designed and developed. The functions and methods are flexibly combined and applied to realize more abundant functions. (2) the method of creating 3D model based on Multipatch geometry type is analyzed in detail. The method of 3D modeling of roadway based on the center axis of roadway is put forward, and the algorithm of 3D modeling at the intersection of many roadway axes is put forward, and the joint modeling of roadway joint is realized. Three-dimensional modeling method and texture mapping method for stratum, borehole, building and so on are presented. The functions of stratum dissecting analysis and roadway roaming flight are realized. (3) the mine 3D GIS system based on ArcGIS Engine is designed and implemented. The system has the functions of mine 3D scene display and browse, dimensional modeling and viewing, scene annotation, 3D roaming, dissection analysis and so on.
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD17

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本文編號(hào)：2158550