基于Web3DGIS的黄河北干流交互沙盘系统研究

以黄河北干流沿线区域为研究范围,在三维软件技术、网络技术和数据库技术的支持下,基于Skyline平台,构建了3DWeb GIS黄河北干流交互式沙盘系统。在区域自然现状、道路交通、居民地基础上,在一张图上全面展示黄河北干流开发布局、水利枢纽工程、资源分布、水网规划、引水工程、灌区、能源化工基地、重要矿产资源等,形成黄河北干流上以水利枢纽工程、沿线大型桥梁和取水泵站建筑物为主题的沙盘,对古贤水利枢纽工程建设及山西省下一步水资源开发利用具有重要的支撑作用。

基于3DGIS和3DEC的地下洞室围岩稳定性研究

三维地理信息系统(3DGIS)在可视化和建模方面具有独特的优势,而三维离散元程序(3DEC)是基于离散单元方法在处理结构控制型的工程围岩破坏问题中最成熟的技术之一。借助于3DEC内嵌语言FISH,将两者的优势结合起来,为水利水电工程中的地下洞室围岩稳定问题的咨询提供了有力的工具。

基于MeshPy的3DGIS与三维有限元数值计算无缝耦合方法

3DGIS与有限元数值计算耦合方法及其系统开发,是目前GIS与岩土工程交叉学科的重要研究内容。通过对MeshPy、GRASSGIS、vtk Python以及Scipy等多个开源库的探索与编程实践,以Python为"黏合剂",构建了GIS与三维有限元数值计算无缝耦合的平台框架。在满足几何形状、Delaunay特性、角度、面积以及体积等约束条件下,通过MeshPy包含的Triangle与TetGen库获得能用于有限元数值计算的三角形与四面体网格,并阐述了限定Delaunay三角化(CDT)节点插入算法与四面体网格质量控制方法。以排土场为例,针对CDT网格建立的地表模型,结合vtkPython封装的模块与算法,提出了根据节点分布位置综合采用线性与三角形重心坐标的插值方法,有效消除了其他插值手段导致的部分地表高程畸变的现象。借助Scipy提供的矩阵运算模块,开发了邓肯-张E-?模型,给出了采用中点增量法进行非线性求解的算法,并通过对室内大型三轴剪切试验的数值模拟验证了程序的正确性。最后,对准东露天煤矿北部排土场堆排过程开展三维有限元数值计算,结合GRASSGIS对排弃物料高度与厚度空间分布规律的分析结果,对排土场边坡位移变化规律进行初步研究,结果表明,排土场垂直位移与排弃料高度及厚度相关,而最大水平位移则出现在各台阶坡体边缘位置,与实际情况一致。

3DGIS中可视化技术与二次开发应用研究

对三维地理信息系统(3DGIS)中的可视化三维实体模型的构建技术作了探讨,提出了实体建模软件开发环境下的快速建模过程和深层二次开发技术,完成了可视化模型与地理信息系统的数据归一化接口设计以及数字高程模型的生成.

大规模3DGIS场景的多通道渲染算法研究

为了由多个计算机节点协同完成大规模三维地理信息系统(3DGIS)场景的渲染和显示,提出了一种基于分布式计算机体系结构的多通道渲染算法(3DGIS multi-channelrendering algorithm,GMCR)。三维地理信息系统同其他类似算法相比,该算法作了两项改进:(1)采用视锥组合计算方法将大规模三维场景分割为若干子场景并分配给不同计算机节点处理,可以保证场景拼接处的空间连续性和不变形性;(2)采用消息机制协调计算机节点的渲染处理与显示步调,以控制子场景的状态同步和显示同步。该算法简单易行、效果突出,利用多台低端设备实现了大规模3D场景渲染与显示,可以完成高端设备不能够实现的超大规模3D场景。以3DGIS城市交通系统演示环境实验为例,验证了该算法的可行性,结果表明GMCR方法可以支持多达185个计算机节点进行超大规模的3DGIS场景渲染。

基于LabVIEW的配电网线损在线管理系统

基于LabVIEW软件平台的10 kV配网线损在线自动生成分析管理系统可实现与SCADA系统、DGIS系统的通信和数据共享;利用SCADA及DGIS系统的实时数据实现10 kV配电网线损在线自动计算、分析及图形化显示;利用DGIS系统提供的10 kV配电网的设备信息和空间信息,可以有效地解决理论线损计算前手工输入信息量大、日常维护工作繁琐的问题,提高计算结果的准确性和可信度。

基于SuperMap的三维规划辅助系统设计与实现

随着城市化水平的不断提高,“智慧地球”、“智慧城市”的提出实施,二维规划系统早已不能满足当前城市规划审批工作的需求,目前需要从三维空间角度出发,将三维建模技术、数据库技术、图像处理等技术与GIS相结合,通过SuperMap提供的基础平台建立三维规划辅助系统。本文从系统需求、系统总体设计、系统平台选用三个方面设计研发了三维规划辅助系统,充分利用已有的地理信息数据,节约建设成本,加快建设周期,从而弥补了传统审批手段的不足,对于完善城市发展布局、提升城市综合竞争力具有重要意义。

面向导航的IFC建筑模型室内空间信息提取方法

随着BIM技术及其应用的快速发展,IFC标准的BIM模型已经成为一种重要的室内三维模型数据源。其详尽的几何语义、要素材质、功能信息及各要素之间关联关系,能为室内导航提供较充分的数据支持。本文基于IFC,设计实现了一种面向导航应用的IFC建筑模型室内空间信息提取方法,针对各个室内要素,通过几何过滤、语义清洗及楼层映射对IFC建筑模型进行一体化的提取,利用典型的复杂三维建筑物模型进行实验分析,提取导航所需的室内要素,验证了其正确性与有效性。

三维可视化技术及其在警务实战领域的潜在应用

本文论述了三维可视化技术在信息表达与应用方面的主要优势,介绍了三维可视化方面的相关实用技术及其技术特点,并探讨了其在不同警务实战领域的潜在应用前景,最后还指出了公安机关开展三维警务应用过程中应注意的问题。

数字城市单体建筑物建模中的数据处理问题

建筑物的建模是数字城市中最重要的问题之一 ,通过对单体建筑物的分析 ,阐述了单体建筑物模型的构建、抽取、数据获取及数据处理 ,分析了体元间的空间关系 ,为城市单体建筑物建模数据处理提出了可行的方法。此方法提高了模型的可靠性和实用性 ,对数字城市建设具有重要意义。