城市地下管线三维可视化系统研究与实现

发布时间：2017-04-08 01:12

  本文关键词：城市地下管线三维可视化系统研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：城市地下管线是城市建设的重要内容，也是城市生存和发展的生命线，，涉及到城市的各个角落，并且与人民生活息息相关。管线数据具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长等特点。 传统的二维平面管线图难以对大量的管线信息进行有效的描述和表达，不能直观地反映地下管线的空间分布，因此，我们需要发展能直观地描述管线的三维特征以及管线之间的空间关系的三维管线模型，用以实现管线的三维显示与管理，这样就使得本来在平面显示下错综复杂的管线变得清晰明了。 城市三维地下管线管理系统是以计算机网络为载体，GIS软件为平台的应用型技术系统，整合城市地下综合管线数据资源，实现了地下管线的三维可视化管理、存储、查询、分析、定位等功能，形成了一套完善的城市地下综合管线数据资源管理数字化、可视化的三维管线系统。 论文紧扣着设计实现城市地下管线三维可视化系统这一问题，首先对系统空间数据库技术（SDE），三维可视化技术与实时动态信息采集与更新技术等进行分析，然后对系统中涉及的数据管理技术、数据三维可视化动态显示及查询分析技术等技术难题的解决方案进行了深入探讨，从而提出了有效的应对方案。以此为基础研究适合具有时效性的城市管线数据的组织管理方式，并建立了城市管线数据库，设计了数据自动批量入库的策略，实现了新增管线数据自动入库，并创造性的提出了新增管线数据自动成图方案，节省了人力，并且与现有的数字城市技术相互结合，使用户直观的在三维虚拟城市场景上浏览和分析管线数据。 本文针对城市地下管线数据的特点，研究并实现了集城市管线数据采集、管理、三维可视化与空间分析等功能于一体的城市管线数据管理与可视化查询系统，为科学研究者和城市规划工作者实时分析和使用城市管线数据奠定了基础，提供了方便有效的工具和决策支持。
【关键词】：GIS 地下管线 空间数据库 可视化
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P208;TU990.3
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-10
• 1.1.1 城市地下管线的特点9
• 1.1.2 三维 GIS9-10
• 1.1.3 GIS 可视化10
• 1.2 论文选题及研究意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-12
• 1.4 文章研究内容与章节安排12-14
• 1.4.1 文章研究内容12
• 1.4.2 章节安排12-14
• 2 相关技术探讨与研究14-20
• 2.1 空间数据库技术14-15
• 2.1.1 空间数据库管理技术14
• 2.1.2 空间数据库引擎14-15
• 2.2 三维 GIS 软件15-18
• 2.2.1 国外三维 GIS 软件15-17
• 2.2.2 国内 GIS 软件17-18
• 2.3 OPENGL 三维场景图形技术18-20
• 3 系统实现技术及解决方案20-31
• 3.1 三维管线管理技术20-22
• 3.1.1 数据组织管理方案20-21
• 3.1.2 数据自动入库实现策略21-22
• 3.2 SDE 相关技术22-24
• 3.3 基于 OPENGL 扩展的可视化表达技术24-27
• 3.3.1 视点视角控制24-25
• 3.3.2 地图缩放控制25-27
• 3.4 基于点测量数据的管线自动成图方案设计27-31
• 3.4.1 设计思想27
• 3.4.2 编码规则与自动成图流程27-29
• 3.4.3 自动成图系统的实现29-31
• 4 三维管线信息数据库设计31-41
• 4.1 三维管线信息数据结构31-32
• 4.1.1 栅格数据结构31
• 4.1.2 矢量数据结构31-32
• 4.2 城市管线信息存储、管理模式32-36
• 4.2.1 栅格存储、管理模式33-35
• 4.2.2 矢量存储、管理模式35-36
• 4.2.3 栅格元数据储模式36
• 4.3 城市管线库结构设计36-41
• 4.3.1 数据库的逻辑结构37-38
• 4.3.2 数据库物理结构38-39
• 4.3.3 元数据结构39-40
• 4.3.4 数据库编码设计40-41
• 5 城市管线数据可视化查询系统设计41-50
• 5.1 系统总体设计41-44
• 5.1.1 模式结构选择41-42
• 5.1.2 系统总体框架42-43
• 5.1.3 开发系统的环境43-44
• 5.2 数据库管理子系统设计44-47
• 5.2.1 用户权限配置44-45
• 5.2.2 系统结构设计45-46
• 5.2.3 功能模块设计46-47
• 5.3 可视化查询子系统设计47-50
• 5.3.1 系统的结构设计47-48
• 5.3.2 可视化模块48-50
• 6 系统运行测试50-60
• 6.1 系统运行的软件与硬件环境50
• 6.1.1 系统运行的硬件环境50
• 6.1.2 系统的软件环境50
• 6.2 系统功能展示50-60
• 7 结论与展望60-62
• 7.1 结论60
• 7.2 系统特色60
• 7.3 展望60-61
• 7.3.1 地上地下对象一体化表达60-61
• 7.3.2 地下管线动态数据展示与管理61
• 7.4 需要改进的问题61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-68

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本文编号：291744