基于GIS与Scoops 3D的水动力型滑坡区域稳定性分析

库岸边坡在库水位变动、降雨等水动力因素的作用下易发生水动力型滑坡,进而威胁库区居民生命及财产安全。以某流域HD和DHQ库段为主要研究区段,在对已有滑坡点进行地质调查和遥感解译的基础上,将ArcGIS的空间分析与三维斜坡稳定性分析模型(Scoops 3D)相结合,对研究区段的潜在滑面进行系统的三维搜索及识别,并基于GIS数据与室内试验等确定计算参数,对天然和暴雨两种工况下的区域滑坡稳定性进行评价比较。结果表明:(1)研究区历史滑坡点分布与基础地质环境、岩土体强度指标参数有很强的相关性;(2)天然工况下,非稳定区主要分布在DHQ坝区、迤场、DH坝址、拉巴铁、宝塔河以及甸尾附近;(3)暴雨工况下,非稳定区面积较天然工况有显著的增大,DHQ坝址、营盘镇、甸尾、HD坝址附近有较为密集的分布;(4)暴雨工况下模型计算的非稳定区与历史滑坡点的分布特征基本一致。由此可见,三维斜坡稳定性分析模型可以较为准确模拟不同工况下滑坡稳定性,且易发程度区分明显,稳定性评价结果在一定程度上反映了研究区段的稳定性时空分布。

具身认知视域下利用3D GIS技术赋能高中地理教学的实践探究——以“地貌的观察”为例

在教育数字化转型背景下,借助地理信息技术提升学生的地理空间能力和地理实践力,成为地理学科教学的重要趋势。针对传统地理课堂教学中地理实践力培养落实难,野外观察存在经济成本高、安全隐患、难以观察全貌等问题,3D GIS技术为地理课堂教学提供了具身的教学方法和手段。本文从具身认知理论出发,阐明3D GIS技术赋能“地貌的观察”适切性的基础上,在案例设计中具体说明3D GIS技术开发教学资源的步骤及在地理课堂教学中的应用,为地理实践力的落实以及师生地理信息素养的提升提供参考。

基于3D GIS的5G全连接采矿数字孪生系统建设研究

随着矿山行业数智化转型的持续推进,矿山企业开始加快新型工业信息基础设施建设。基于地理信息、生产数据和网络数据融合的矿山可视化云平台,支撑面向矿石流的矿山综合管理和决策,是建设智能和绿色矿山的重要前提。本文以推进攀钢矿业露天矿山5G远程采矿技术智能化应用研究为背景,基于5G、物联网、云计算和3D GIS等信息化技术,设计并实施了5G全连接采矿数字孪生可视化管理系统,集成动态监管采矿设备、5G专网、生产运营等关键生产要素,为露天矿山实现本质安全生产、科学有效的管理和决策提供了技术支持。

基于TEN的3D GIS数据模型及其生成算法

四面体网格 (简称TEN)是三维GIS中的一个重要的数据模型 ,文中首先提出了一种基于TEN的三维GIS数据模型 ;然后介绍了其中TEN的生成算法 ;最后本文总结了基于TEN的三维数据模型的优缺点。

3D GIS下基于坐标的地理空间场景复制

基于3D GIS平台Skyline和开源GIS工具GDAL,综合图像旋转算法与图像数据的地理坐标定义规则,发挥二维GIS分析和三维GIS可视化的优势,实现了3D GIS平台中灵活视角下基于坐标的地理空间场景的实时复制。实验证明,该算法能满足于3D GIS下基于坐标的地理空间场景按需实时复制且定位准确,体现了遥感GIS一体化和二三维GIS一体化的强大优势,促进了三维地理空间信息的应用。

基于BIM与3D GIS的大学数字校园系统设计与研究

作为建筑行业的发展方向,建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术已然成为实现建筑信息化发展目标的关键技术。在数字校园建设过程中,若能够将地理信息系统与建筑信息模型相融合,则可实现校园全场景的三维可视化与建筑设施精细化管理。从场景搭建、数字校园建模以及BIM与三维地理信息系统(3D Geographic Information System,3D GIS)结合应用角度出发,阐述了大学数字校园系统设计要点,为数字化校园持续发展奠定基础。

基于3D GIS的突发化学事故危害评估与救援辅助决策支持系统

化学事故具有突发性强、环境污染破坏严重、救援难度大等特点,对突发化学事故的影响范围、破坏程度进行快速评估,为事故抢险救援提供决策支持,是应对重特大突发化学事故、降低事故损失的重要手段。本文基于三维地理信息系统(Three-dimensional Geographic Information System,3D GIS),在充分考虑下垫面影响的前提下,研究了大气污染扩散模型,提出了扩散场快速构建技术及兼顾污染分区的救援力量调度方法,并以此为核心建立了系统总体框架,形成了集扩散模拟、危害分析、救援调度等功能于一体的突发化学事故危害评估与救援辅助决策支持系统,可为突发化学事故危害后果评估与辅助救援决策提供有效的技术支撑。

论三维GIS及Unity 3D技术管理的可视化构建

以三维GIS及Unity 3D技术为支持,分析了高速公路施工进度管理系统的功能及需求,认为在三维动态建模、动态分段、场景化和可视化等模块及计算工程量的模型构建中,Unity 3D和GIS技术加持下的综合应用能够极大提升可视化效果,解决高速公路工程关键性的技术难题。

基于BIM+3D GIS的智慧地下管线系统

为了城市地下管线的可持续发展,要解决传统市政管线管理模式中存在的信息不透明、管理难度大等问题,以实现三维可视化、管线状态监测及视频监控、故障定位等目标。从系统总体架构和系统功能、数据库建设等方面出发,整合应用建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术与三维地理信息系统(three-dimensional geographic information system,3D GIS)技术,提出智慧地下管线系统的建设方案。结合工程实例,应用智慧地下管线系统,分析与评价其应用效果。以期为未来地下管线的巡查、分析、决策提供数据支持,为相关工程提供借鉴。

基于BIM+3D GIS的智慧城市管理平台

随着我国城市化进程的加快,传统的治理方式与质量与城市运营发展的要求越来越不相适应。本文研究了基于BIM+3D GIS的智慧城市管理方法,构建了基于BIM+3D GIS的智慧城市管理平台,并详细阐述了“数字城市”的功能,为构建智慧城市奠定了一定的基础。

吐鲁番沙漠植物园3D GIS系统的开发及应用

结合吐鲁番沙漠植物园3D GIS系统的建设目标及实际需求,在现有GIS软件基础上进行3D GIS系统的二次开发研究。系统开发基于目前流行的ArcGIS Engine组件、三维建模软件3DS MAX与可视化开发工具VB.NET2005,以ArcGIS Engine组件为核心,以3DS MAX软件为系统三维模型数据来源,通过VB.NET 2005提供的可视化开发环境将二者相结合建立3D GIS系统。

550kV GIS盆式绝缘子小型化设计(三)——缩比结构验证

为制造经小型化设计的550 kV盆式绝缘子并验证其电气性能,采用3D打印结合环氧树脂浇注工艺制备了1:10缩比绝缘子。首先,将氧化铝填料与光敏树脂复合作为低相对介电常数(3.98~4.20)3D打印浆料,根据光固化与流变特性确定填料含量及打印参数后,利用立体光固化3D打印机制备低介电常数的绝缘子主体。随后,将二氧化钛填料与环氧树脂复合作为高相对介电常数(11.32~14.58)真空浇注浆料,浇注至3D打印绝缘子预留的高介电常数区域内,加热固化完成缩比绝缘子的制造。0.2 MPa下SF6氛围中的工频耐压实验结果表明,优化后的绝缘结构具有更优的绝缘强度。相同绝缘距离下,几何形状优化绝缘子闪络电压较常规绝缘子提高13.6%,几何形状/介电分布联合优化的绝缘子提高13.8%;绝缘距离减少15%后,联合优化绝缘子耐电强度与常规绝缘子相当;当法兰侧“楔形”气隙内存在金属丝时,相同绝缘距离下,仅进行形状优化的绝缘子耐电强度提升幅度降低至6.7%,而联合优化绝缘子由于在法兰侧形成低电场区域,闪络电压仍可提高13.1%。结果表明,几何形状/介电分布联合优化绝缘子具有显著的绝缘优势。

基于X3D的网络3维GIS研究

在分析网络3维GIS研究现状基础上,指出当前网络3维GIS的不足,即VRML规范本身存在不足以及在地理信息共享与互操作方面存在局限。X3D是代替VRML的下一代交互式3D规范,支持XML格式的编码。提出一个基于X3D的网络3维GIS原型系统,试图克服传统网络3维GIS中的不足。

GIS和GOCAD支持下的矿山3D地质建模

在综合分析3D地质数据模型的基础上,提出将源数据模型分为GIS可描述和GIS不可描述数据模型的分类方法,在ArcGIS和GOCAD平台下构建了基于GIS的多元、多方法集成的矿山3D地质模型。ArcGIS平台下描述GIS可描述数据模型,并进行数据管理和空间数据分析;GIS不可描述数据模型一方面在GOCAD下描述复杂的地质构造,另一方面采用面向对象的聚合派生法描述矿山工程模型中的空间实体,并利用Geodatabase建立两者的关联。实例应用表明,该方法保持了数据在空间和时间上的一致性,为矿山安全生产管理提供了有效和可靠的空间数据及可视化支持。

3D GIS地下工程数字化信息系统研究与实现

地下空间时代即将到来,寻求科学规划、设计、管理地下工程的方法和手段成为当今研究热点。基于3D GIS思想,突破传统思维,应时代需求,研发集编辑修改、查询分析、三维漫游展示于一体的地下工程数字化信息系统。采用二、三维一体化技术,同时实现地上、地下空间三维可视化表达和空间分析。改善了以往地下工程信息系统较少涉及地面三维信息化的状况,实现了地上地下信息集成统一;并集成开发了地下结构计算分析模块,实现了隧道、基坑工程配筋设计、稳定分析等功能,并可输出标准设计图纸。其成果可有效辅助地下空间规划、开发和利用。系统开发经验可为其它类似软件开发提供参考。

一种基于3D GIS的计算水库淹没区范围的算法研究

介绍了水库淹没区的基本概念,分析了传统基于二维的水库淹没区范围和基于DEM模型的水库淹没区范围2种计算方法的不足,及它们计算水库淹没区范围存在误差的原因。提出了一种基于3D GIS的计算水库淹没区范围的算法,并列举了所提算法用来计算水库淹没区范围的基本流程,论证了该算法在理论上的可行性和在实践中的有效性。

数字矿山中3DGIS关键技术研究

数字矿山对 3DGIS有迫切需求。对数据矿山中 3DGIS关键技术进行了研究和评述 ,探讨将数据获取技术、数据管理和共享、空间分析和分布式网络可视化四项关键技术与三维数据建模一并纳入 3DGIS技术框架体系。最后提出了目前矿山研究领域

基于3D GIS矿山公园环境监测预警系统集成与发布

分析了矿山公园环境监测系统升级转型的必要性,借助VRMap SDK开发了在3D GIS上集成、录入与管理大气环境、水污染、土壤污染以及生物污染地面调查与监测数据系统的功能,嵌入监测数据分析与模型预警通用工具,采用触摸屏面向当地居民和游客进行系统集成发布,为矿区构建天地一体的环境监测预警系统及其和谐统一的环境监测格局提供参考借鉴。

3D GIS支持下盐腔围岩三维计算模型的生成

目前盐腔围岩蠕变模拟中计算网格生成多是理想化的,并没有充分利用真实探测数据。针对这些问题,提出了一种新的三维计算模型生成方法。借助HalfEdge数据结构,基于研究区域边界、DEM(digital element model,数字高程模型)和钻井数据,构建了研究区域地层三维模型;基于声纳测腔数据构建了盐腔三维模型,并对其进行了拓扑检查与修正;将地层三维模型与盐腔三维模型进行三维空间布尔运算,获取盐腔围岩三维模型;通过对该模型进行三维空间网格离散,得到盐腔围岩四面体网格单元,即数值模拟计算模型。通过该方法构建的三维计算模型,可以为后期盐腔围岩蠕变数值模拟过程提供有效的计算网格,进而可以为盐腔的建造,尤其是安全合理地利用盐腔提供科学依据和技术支持。

3DGIS环境下监控摄像头空间布局设计

安防监控系统中,传统方法令摄像头的空间布局很难取得最优效果。在3DGIS环境下,提出一种视频监控系统中摄像头空间布局的方法,基于特尔斐法提取建筑布局、景观效果、安全等级、区域出入口范围、可持续发展5个影响因子,并在此基础上确定监控点选址的基本原则和评价体系,通过综合多因子评价,结合摄像头成像模型与3DGIS的分析功能,建立一个通用的监控摄像头空间布局优化方案。应用案例表明该方法可快速、有效地实现监控点的空间布局。