基于3D-GIS的海平面上升预测模拟及影响分析系统

随着全球气候变暖的不断加剧,海平面上升的影响也逐渐突出,严重威胁着沿海地区的社会稳定和经济发展。以灾害分析过程中的数据流为基础,通过集成海平面淹没预测模型,利用GIS技术在淹没预测的基础上进行灾害影响分析,并以3D-GIS为平台进行了海平面上升情况模拟和影响分析结果展示。最后,以天津滨海地区为例,进行了相应的案例分析。

3DGIS大地形建模分析

与二维GIS相比,3DGIS对客观世界的表达能给人以更真实的感觉,它以立体造型技术给用户展现地理空间现象,而大地形建建模又是3DGIS研究的一项重要内容,所以如果能够很好地解决大地形建模问题,将会使3DGIS的研究更加深入。在详细分析了地形模型数据库的结构和建模两个方面存在的主要问题之后,以空间数据库查询的优化方法以及开发软件支持的纹理数据格式要求对大地形建模进行了优化分析,并以一个实例说明了采用上述两方面优化后,对于模型数据量的影响很大,所建模型相对占用资源较少,且可以满足不同层次显示要求,从而较好地解决了3DGIS研究中大地形模型海量数据的处理问题。

Three-dimensional critical slip surface locating and slope stability assessment for lava lobe of Unzen volcano

Even Unzen volcano has been declared to be in a state of relative dormancy,the latest formed lava lobe No.11 now represents a potential slope failure mass based on the latest research.This paper concentrates on the stability of the lava lobe No.11 and its possible critical sliding mass.It proposes geographic information systems (GIS) based three-dimensional (3D) slope stability analysis models.It uses a 3D locating approach to identify the 3D critical slip surface and to analyze the 3D stability of the lava lobe No.11.At the same time,the new 3D approach shows the effectiveness in selecting the range of the Monte Carlo random variables and locating the critical slip surface in different parts of the lava lobe No.11.The results are very valuable for judging the stability of the lava lobe and assigning the monitoring equipments.

地理信息系统中的三维可视化方法

针对地理信息系统中的三维可视化问题,探讨了ArcObjects的技术特点及其在解决地图三维可视化问题中的应用潜力和存在的问题,并采用VB与ArcObjects相结合的办法对地图三维可视化进行了初步实践,取得了成功的应用。通过某城市地形的三维可视化,探索了.ArcObjects在表达较大数据量数字地形的能力,开发了三维场景的飞行仿真系统原型。并对某城市地形进行了飞行仿真。

三维可视化技术在隐蔽油气藏勘探中的应用

隐蔽油气藏勘探对三维可视化技术的需求主要体现在复杂地质界面的三维显示、多学科研究成果的相互印证和三维可视化成果的人机交互等方面。通过对油气勘查三维可视化技术研究现状的分析,提出了以地理信息系统(GIS)为基础平台,通过对成果、三维建模、三维显示和评价过程的反复修正,实现三维可视化技术在隐蔽油气藏勘探中的应用。其中,三维建模技术采用地质统计学方法快速构造三维曲面;三维显示技术包括多个三维图层的联合显示和三维贴图显示技术;三维操作包括三维旋转、平移、飞行模拟等一系列三维图像显示方法。将上述技术综合应用于金湖凹陷隐蔽油气藏勘探中,取得了较好的效果。

GIS支持下的洪水淹没范围模拟

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估的核心环节。采用地理信息系统 (GIS)与水力演进模型 ,结合三维模拟技术和对象关系模型数据库 ,对浙江奉化江流域洪水淹没范围进行模拟。该方法能够准确地模拟洪水淹没范围 。

基于VRGIS的虚拟校园三维仿真技术应用

采用客户机/服务器结构,应用Java和VRM L 2.0开发工具,设计并开发了基于因特网的虚拟校园环境,并以福建师范大学长安校区为例,建立了系统原型.利用VRG IS技术在数字校园可视化中的应用,用虚拟空间场景代替传统的抽象地图及其相应的描述文件,从而以生动的模型来模拟和显示现实三维空间.以人机互动方式来实现校园三维景观的实时漫游,为校园管理和服务提供一个科学简便、形象直观的可视化人机交互平台.

空间三维滑坡敏感性分区工具及其应用

对于滑坡敏感性分区目前有三种方法:定性法、统计法和基于岩土定量模型的确定性方法。定性法基于对滑坡敏感性或灾害评估的人为判断;统计法用一个来源于结合了权重因子的预测函数或指标;而确定性法,或者说是物理定量模型法以质量、能量和动量守恒定律为基础。二维确定性模型广泛用于土木工程设计,而无限边坡模型(一维)也用于滑坡灾害分区的确定性模型。文中提出了一个新的基于GIS(地理信息系统)的滑坡敏感性分区系统,这个系统可用于从复杂地形中确认可能的危险三维(3-D)滑坡体。所有与滑坡相关的空间数据(矢量或栅格数据)都被集成到这个系统中。通过把研究区域划分为边坡单元并假定初始滑动面是椭球的下半部分,并使用Monte Carlo随机搜索法,三维滑坡稳定性分析中的三维最危险滑面是三维安全系数最小的地方。使用近似方法假定有效凝聚力、有效摩擦角和三维安全系数服从正态分布,可以计算出滑坡失稳概率。3DSlopeGIS是一个计算机程序,它内嵌了GIS Developer kit(ArcObjects of ESRI)来实现GIS空间分析功能和有效的数据管理。应用此工具可以解决所有的三维边坡空间数据解问题。通过使用空间分析、数据管理和GIS的可视化功能来处理复杂的边坡数据,三维边坡稳定性问题很容易用一个友好的可视化图形界面来解决。将3DSlopeGIS系统应用到3个滑坡敏感性分区的实例中:第一个是一个城市规划项目,第二个是预测以往滑坡灾害对临近区域可能的影响,第三个则是沿着国家主干道的滑坡分区。基于足够次数的Monte Carlo模拟法,可以确认可能的最危险滑坡体。这在以往的传统边坡稳定性分析中是不可能的。

广东黑石顶森林生物量的三维估算

基于广东黑石顶自然保护区的数字植被分布图,在样地调查的基础上,采用ArcInfo的2种三维模型(TIN模型和Lattice模型)估算了该区的总生物量,并与二维尺度的分析结果进行了比较。结果表明纯针叶林的单位面积生物量一般低于200Mg hm2,成熟阔叶林的单位面积生物量则高达460Mg hm2。在森林的总生物蓄积量估算方面,2种三维模型的计算结果非常接近,约为810×103Mg,其中占保护区总覆盖面积10%的纯针叶林,生物蓄积量约占总生物蓄积量的7%,占总面积50%的针阔混交林,生物蓄积量约占38%,而占总面积仅33%的阔叶林,生物蓄积量则占55%。二维尺度的计算结果较三维模型估算的约低12%。海拔梯度变化的分析结果表明,生物蓄积量主要分布于海拔300～700m范围内,而单位面积生物量在海拔400～800m处较高。

基于三维GIS的火电厂应急救援决策支持系统研究

针对火电站事故灾害的应急救援工作、电厂应急预案制定的现状,提出基于三维GIS的火电厂应急救援决策支持系统,对火电厂区及周边环境进行虚拟现实仿真,实现对基础地图数据、应急资源数据、重大危险源及其相关属性数据的系统科学管理,以Web方式提供信息查询服务,实现重大危险源周边的三维仿真显示,预测事故影响及其后果,提供最佳路径及救援方案。该研究为火电站及有关部门实施远程应急救援决策提供科学依据。

GIS数据融合的虚拟现实系统探讨

针对现有三维G IS系统以及虚拟现实系统存在的问题,基于可动态更新G IS数据开发了具备三维场景漫游、外部数据库查询和部分空间分析功能的虚拟现实系统。该文首先介绍了地理信息系统和虚拟现实的现状及其融合发展的背景,然后描述了在V isual VC++.NET开发环境及OpenGL函数库的基础上,利用Terra V ista、Mu ltiGen C reator及Vega等仿真建模、实时渲染工具建造系统的过程,并以“数字都江堰演示系统”的建设证实了其实用效果。

基于ArcGIS Engine的三维校园系统的设计与实现

三维可视化是数字校园的高级技术特征之一,是实现虚拟校园空间的必然要求。基于Arc-GIS Engine,构建了成都信息工程学院的校园三维地理信息系统,把地理信息系统的空间模型移植入虚拟现实的三维世界,实现了校园的三维模拟,显示了校园的基本地物特征,并具有三维飞行漫游功能;允许用户进行简单的信息查询等功能,满足用户对三维视景实时动态的可视化要求。

基于GIS的机场净空障碍物评定研究(英文)

通过对军用机场净空规格进行分析,建立了军用机场净空区障碍物限制面的数学模型。在此数学模型的基础上使用ArcGIS系列软件建立军用机场净空限制面三角网高程模型,并进行三维显示。将DEM与某军用机场地形图相叠加,则可以很方便的对军用机场净空障碍物进行评定,从而提高工作效率,为使用地理信息系统进行军用机场净空障碍物管理提供帮助。

基于InfoEarth iTelluro的地质灾害群测群防三维GIS系统设计与实现

介绍了"地质灾害群测群防监测技术方法与研究"项目中地质灾害群测群防三维GIS系统的设计与实现过程。分析了地质灾害群测群防野外监测工作的业务流程,提出了数据库设计思路。结合InfoEarth iTelluro平台及其组件特点,分析了系统核心功能模块的设计方法。通过对系统实现及应用效果的分析,为地质灾害群测群防信息管理提供了开发思路和实践帮助。

基于几何元素的城市三维地理信息系统空间数据模型

空间数据模型是建立城市三维地理信息系统的核心问题。基于不同的城市空间对象划分方法 ,提出了城市三维地理信息系统的 18个空间数据模型 :①把空间现象抽象为点对象、线对象、规则面对象、规则体对象、不规则对象和DTM等 6类对象 ,基于 6种几何元素 (点、直线段、多边形、函数构造面、TIN面片、规则体素 )的不同组合 ,提出了城市三维地理信息系统的 9个空间数据模型 ;②把空间现象抽象为 5类对象 ,分别为零维空间对象 (点对象 )、一维空间对象 (线对象 )、二维空间对象 (面对象 )、三维空间对象 (体对象 )和DTM ,基于 6种几何元素的不同组合提出了 8个空间数据模型 ;③把空间现象抽象为零维对象、一维对象、二维对象、三维对象和DTM ,基于点、直线段、TIN面片、多边形、规则面、不规则面等 6类几何元素提出了一个空间数据模型。通过对一个数据模型的实验验证和各模型的理论分析 ,说明了这些模型的特点及可行性。

基于OpenGL的摄影立体量测系统

主要阐述可量测立体像对的3D立体坐标量测系统设计与实现。现存的全数字摄影测量产品要么是价格昂贵的高端专业设备(一般为具有高端图像卡的工作站),要么是功能受约束的简单设备。将说明如何在非高端图形PC设备上,运用面向对象程序设计、OpenGL、软件模块化和硬件无关性等技术实现所要求的立体量测系统功能。

数字地形分析原理及三维GIS系统实现

本文从DEM基本理论和由DEM衍生的数字地形分析方法两个方面对数字地形分析原理进行总结、概述。并设计一个三维WebGIS系统对数字地形分析的典型方法进行应用实现,在三维平台中实现坡度坡向、地形剖面、淹没分析等常用的数字地形分析运算,为其他专业领域提供直观、实用的地形地貌信息和分析应用环境。

基于激光遥感的地理信息系统设计

传统ARCMIS系统进行地理信息处理和显示时,存在运行效率低以及地理信息描绘结果粗糙问题,应用性差。设计基于激光遥感的地理信息系统,其由数据管理模块、三维地理信息处理模块、场景控制模块和网络传输模块构成,数据管理模块通过GPS设备和激光遥感设备采集所需的地理信息,三维地理信息处理模块采用三维地理信息模型对地理信息进行描述,采用OpenGl函数对软件处理的激光遥感图像融合结果实施地理信息三维描绘,场景控制模块分析实际地理场景,确保系统的主循环正常进行使地理信息定位更为准确,网络传输模块依靠RS 422协议使用户与服务端进行有效通讯,实现地理信息的有效传输。系统软件将激光雷达测得的光谱遥感图像处理为三维地理信息处理模块可接收的融合图像。实验结果说明,所设计系统运行效率高、稳定性强,具有较高的应用性。

基于AlatuEarth的智慧化工园区三维地理信息服务平台建设

基于三维GIS平台软件(Alatu Earth),给出了一个二三维一体化的三维地理信息服务平台建设方案。利用三维仿真技术建设地下管线、地形地貌、地上建筑等三维仿真模型,通过三维地理信息服务平台集成以管线为主的全方位地上地下空间三维模型数据,实现化工园区的科学化、精细化管理。

基于安卓移动端的三维GIS服务

三维地理信息系统(3D GIS)服务包括三维模型服务、矢量服务、影像服务和应用服务等多种服务类型。如何在兼顾效率的情况下,使用移动端发布高性能三维地理信息系统服务,并适用于多类、可移动的复杂三维应用场景,是一个巨大的挑战。提出了一种基于安卓移动端发布三维地理信息系统服务的方法。首先,介绍了三维模型服务中三维瓦片的数据标准;然后,设计了几种基于安卓移动端的地理信息系统服务架构。开展了三维地理信息系统服务发布效率对比实验,实验结果表明,与现有基于静态服务中间件恩吉克斯(Nginx)服务发布效率相比,基于安卓移动端的三维地理信息系统服务性能优异,并能满足当前复杂三维应用环境的需求。