海洋三维大场景快速再现技术研究

发布时间：2017-11-22 00:13

  本文关键词：海洋三维大场景快速再现技术研究

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【摘要】：许多专家学者已经开发了基于GIS的三维原型系统，这些系统已经应用于海洋资源管理、数字海洋等许多领域，并且一些三维可视化模块已经开始在传统的GIS软件中出现，但由于其三维模块都是在设计后期加入的，整合程度不佳。加上GIS软件中的三维表现主要针对地形，对于海洋灾害，比如近岸海域激流怪潮潮位演进表现手法欠缺，无法逼真地再现灾害过程的演进。 同时，对于海洋灾害数据的快速处理方法依然匮乏，传统的处理方法多为灾害发生后，对历史灾害数据进行分析挖掘。由于海洋灾害发生的多变性以及数据多源多维性等特征，即使是同一区域的海洋灾害，因为新的灾害发生时的许多不确定性，让对历史数据的分析挖掘产生的结果对于新灾害的辅助决策效果变得十分有限。再者，目前3D展示还存在问题：平台新，工作量大，准确度不高，在BS低带宽环境实现三维展示加载时间长，不能实现包括WEB、PC、手机、平版电脑等多平台展示。 针对这些问题，本文对怪潮水位变化规律的直观模拟进行了优化，构建三维可视化虚拟场景，针对海洋灾害数据，按照时间序列批次进行快速处理，利用Skyline查询的多目标最优结果筛选的特性，在每一批次数据中都筛选出区域中灾害严重的观测点和灾害非严重的观测点，叠加到区域地图上，即使灾害还在发生中，并未结束，也能够根据已采集到得灾害数据，对灾害区域中灾害严重区和灾害非严重区进行划分，对灾害区域人员撤离路径的快速制定起到重要作用，把灾害造成的人员财产损失降到最低。 本文在第五章给出海洋大场景再现系统的实例，并将优化技术运用于海量地形可视化以及海潮流场动态可视化，并将灾害区域划分策略应用于本实例中的海洋属性数据，，筛选出每时间批次的灾害严重点集以及灾害非严重点集叠加在同一张图中，并用截图显示其效果，随着时间的推移，两个点集的稀疏分布程度越明显，对灾害区域划分辅助效果越好。 本系统采用Unity3d作为大场景模拟平台，此平台能够编译成不同平台的应用程序，包括Web、安卓、ios等平台均能兼容，较好的实现了海洋三维大场景再现整个处理流程，直观逼真的模拟灾害发生演进过程，通过可视化两类点集，对于辅助救灾防灾策略的及时制定起到了十分明显的作用。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P208;P71

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本文编号：1212783