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地上-地表-地下空间对象一体三维可视化系统研发

【摘要】： 直观和定量地表达地上-地表-地下三维空间对象状态的方法在灾害预警、应急救援、城市规划以及区域经济发展布局等领域具有广阔的应用前景。但传统的三维GIS空间数据结构在一体可视化表达地上-地表-地下三维空间对象方面存在一定的局限性。因此,开展地上-地表-地下三维空间对象一体可视化建模、表达及分析算法的研究具有重要的学术和应用意义。本论文在《三峡库区高切坡监测预警信息系统》项目的软件开发工作基础上,研究了地上-地表-地下三维空间对象一体可视化表达的模型算法,在解决相应关键技术问题的基础上,开发了地上-地表-地下空间对象一体三维可视化原型系统。首先本文查阅了国内外三维GIS和空间对象三维建模的相关文献,在对其数据结构及方法进行分析、总结、研究的基础上,指出了传统三维GIS数据结构在一体化建模及可视化表达中的不足,提出了地上-地表-地下一体三维可视化表达模型的新概念,扩展了传统三维GIS数据结构。在分析、研究和初步开发实验的基础上确定了地上-地表-地下一体三维可视化系统开发的技术方案。其次,在扩展后三维GIS空间数据结构的基础上研究了地上-地表-地下多源三维空间对象的数据格式、格式转换、存储结构、三维空间对象可视化方法、一体化坐标系统的建立与坐标变换等关键技术;并使用C#和OpenGL开发了原型系统,实现了地上-地表-地下三维空间对象一体可视化表达、浏览、查询、剖面分析等核心功能。本论文的研究一定程度上克服了传统三维GIS空间数据结构在空间对象一体可视化表达方面的局限,完善了传统三维GIS的空间数据表达方法,论文研究成果及原型系统在《三峡库区高切坡监测预警信息系统》中得到了应用。

【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010

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