【摘要】：隨著城市工業(yè)化進程的加快,環(huán)境問題日漸顯著,對景觀綠化和生態(tài)建設的要求逐漸提升。實時監(jiān)測森林環(huán)境的手段逐步由手工監(jiān)測向自動化監(jiān)測轉變,自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)和計算機技術在森林環(huán)境監(jiān)測中得到了廣泛應用。GIS技術在森林環(huán)境監(jiān)測應用領域發(fā)揮著先導作用。由于三維GIS的不斷發(fā)展,三維GIS技術在智能森林監(jiān)測系統(tǒng)中的應用已成為智慧森林發(fā)展的趨勢�；跓o線傳感網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠快速地采集到各項環(huán)境數(shù)據(jù)并通過無線通信的方式傳送到基站,而三維GIS作為空間數(shù)據(jù)處理分析的技術工具,已發(fā)展成為強大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。針對目前三維森林監(jiān)測系統(tǒng)存在的諸多問題,例如三維模型仿真度低,環(huán)境數(shù)據(jù)實時監(jiān)測功能欠缺等。本文闡明了三維GIS在智慧森林信息管理中應用的一種新興模式,即將無線傳感器網(wǎng)絡與三維GIS技術相耦合,以實現(xiàn)森林環(huán)境的環(huán)境實時監(jiān)控和可視化時空表達。首先,以實際調查、實地測量、利用已有資料等方法獲取森林相關數(shù)據(jù),構建森林三維模型。然后,根據(jù)森林環(huán)境監(jiān)測的需求,建立森林環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡,并在網(wǎng)絡中使用數(shù)據(jù)融合算法提高數(shù)據(jù)質量。其次,對三維森林監(jiān)測平臺進行需求分析,在此基礎上開發(fā)并實現(xiàn)了該系統(tǒng)的主要功能。在三維景觀可視化及數(shù)據(jù)分析的基礎上,增加森林實時監(jiān)測功能。將無線傳感網(wǎng)絡監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送到三維GIS系統(tǒng)來處理該數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)在三維模型上實時展示,以達到實時地采集數(shù)據(jù)、處理信息、更新數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)以及判斷森林環(huán)境健康狀況的目的。彌補了傳統(tǒng)森林信息監(jiān)測模式中存在的缺陷,使得森林管理決策更加科學和合理。此外,通過設計多個實驗,對三維森林監(jiān)測平臺的可行性進行驗證。最后,總結了三維森林監(jiān)測系統(tǒng)仍然存在的問題與挑戰(zhàn),并驗證了可以通過三維森林監(jiān)測平臺判斷森林環(huán)境狀況。
【圖文】：

第 2章 三維 GIS及森林監(jiān)測技術面模型：角網(wǎng)(TIN)模型。TIN 模型通過采集點與具有表據(jù)一定規(guī)則對離散點進行三角形分析，以形成連從而實現(xiàn)空間實體表面的三維性。TIN 模型最突完成具有大波動的表面特征的地物描述性工作可以在特定分辨率下以更少的空間和時間更準確形起伏較弱的情況下，Gird 數(shù)據(jù)模型會產生數(shù)據(jù)好克服這一問題。由兩部分組成，分別是三維坐標和連接點組成的成一個接一個的表面，顯示方式如圖 2-2 所示。

圖 2-3 Gird 的顯示方式Figure 2-3 Gird display邊界表示(B-rep)模型。B-rep 模型的基本思想是將物體定義包圍的有限空間。一個對象可以用它的一組面來表示。B-re環(huán)一邊一點的層次，包含了幾何形體構成所需的的所有幾何調形體外部形狀的細節(jié)，并詳細記錄組成幾何形體的所有幾層記錄面、邊和頂點的信息，建立層之間的連接。界表示模型(B-rep)中，，空間實體由一組面組成，這些面由連合區(qū)域表示。線段由起點到終點描述，并且由一組三維坐標值（三維空間位置。示模型的數(shù)據(jù)結構呈網(wǎng)狀，具有較大的形體覆蓋區(qū)域，并點和它們之間相互關系的信息。這些信息對繪圖和圖形顯示法通過人機交互方便了對象模型的局部修改。然而，由于它幾何對象的整體表達能力很差。關于實體生成過程的信息不
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP212.9;TN929.5;S771.8

【參考文獻】

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1 吳鋒;毛新光;;基于ArcGIS Engine的三維場景快速動態(tài)建模方法[J];測繪通報;2015年06期

2 杜宏偉;;淺析三維CAD輔助工程制圖教學的方法[J];求知導刊;2015年09期

3 朱慶;;三維GIS及其在智慧城市中的應用[J];地球信息科學學報;2014年02期

4 秦昆;陳一祥;甘順子;馮霞;任文力;;高分辨率遙感影像空間結構特征建模方法綜述[J];中國圖象圖形學報;2013年09期

5 胡最;湯國安;閭國年;;GIS作為新一代地理學語言的特征[J];地理學報;2012年07期

6 金靖;;基于ArcGIS Engine的地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)原理和方法[J];測繪與空間地理信息;2012年03期

7 畢碩本;張國建;侯榮濤;梁靜濤;;三維建模技術及實現(xiàn)方法對比研究[J];武漢理工大學學報;2010年16期

8 劉勁風;王健;;無線傳感器網(wǎng)絡在森林監(jiān)測中的應用[J];林業(yè)科技;2010年04期

9 楊海燕;周榮福;谷雙喜;;基于ArcGIS Engine的GIS開發(fā)的系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J];國土資源信息化;2008年01期

10 王彥兵;吳立新;李小娟;;3維GIS空間建模方法評述[J];中國圖象圖形學報;2007年08期

本文編號：2639406