基于SGOG瓦块的大区域真三维地理空间计算方法研究

发布时间：2021-05-15 02:11

　　地球系统,物理上是多圈层的流体空间,逻辑上是非线性的复杂巨系统。人们对地理空间认知和描述的数据模型经历了地图投影、全球离散网格（Discrete Global Grid Systems,DGGs）和地球系统空间网格（Earth System Spatial Grid,ESSG）三个阶段。适用于小尺度空间的地图投影模型存在着数据裂缝、空间分析不准确、数据集成与共享困难等三大问题。DGGs仅恢复了地球表面的流体性质,本质上仍属于投影模型（投影面为球面）。ESSG彻底恢复了地球系统空间的流体性质,面向时空大数据的整合与集成,是构建新一代真三维数字地球平台的基础,对全球或大区域综合问题研究意义重大。球体测地线（QTM）八叉树网格（Sphere Geodesic Octree Grid,SGOG）是ESSG模型的一种,具有剖分规则简明、瓦块形体简单、排列规整、几何特征明晰的特点。先期研究已经实现了剖分体系构建、网格形变分析、网格编解码方法等基本模型理论。本文在以上基础上实现了SGOG网格在大流域地形与大区域地质体真三维建模与分析中的应用。主要研究成果如下:（1）提出了修正SGOG编码方法。针对已... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 全球离散网格(DGGs)研究现状
        1.2.2 地球系统空间网格(ESSG)研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
    1.4 本文的章节安排
    1.5 本章小结
2 SGOG编码方法修正及体元可视化关键技术
    2.1 SGOG剖分方案概述
    2.2 修正SGOG编码设计
    2.3 SGOG瓦块的几何特征
    2.4 修正SGOG编码与地理坐标的相互转换
    2.5 SGOG瓦块可视化技术
    2.6 本章小结
3 基于SGOG瓦块的长江流域地表真三维建模与分析
    3.1 数据源与建模技术路线
        3.1.1 研究区域与源数据
        3.1.2 建模技术路线
    3.2 SGOG网格高程匹配
    3.3 模型多尺度建模与渲染
        3.3.1 模型多尺度建模
        3.3.2 模型多尺度建模渲染
    3.4 模型真三维空间分析
        3.4.1 表面积计算与分析
        3.4.2 地表粗糙度计算与分析
        3.4.3 分形维数计算与分析
    3.5 本章小结
4 基于SGOG瓦块的郑州航空港地区地下真三维建模与分析
    4.1 数据源与建模技术路线
        4.1.1 研究区域与源数据
        4.1.2 建模技术路线
    4.2 地质体网格漏洞填补
    4.3 地质体多尺度建模与渲染
        4.3.1 地质体多尺度建模
        4.3.2 地质体多尺度建模渲染
    4.4 模型真三维空间分析
        4.4.1 几何特征计算与分析
        4.4.2 真三维剖面分析
        4.4.3 真三维数字钻孔分析
        4.4.4 自适应多尺度建模分析
    4.5 本章小结
5 基于SGOG瓦块的真三维地理空间建模与分析系统开发
    5.1 系统开发环境与技术设计架构
        5.1.1 系统开发环境
        5.1.2 系统技术架构
    5.2 系统功能模块研发
        5.2.1 SGOG剖分算法实现模块
        5.2.2 基于SGOG瓦块的长江流域建模与分析模块
        5.2.3 基于SGOG瓦块的地质真三维建模与分析模块
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
    个人简历
    参与的科研项目
    发表的学术论文
    获得专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]球体剖分瓦块的大区域真三维地理场景构建[J]. 邹煚,王金鑫,李仕学,杨晶,赵光成.  测绘科学. 2017(10)
[2]一种近似等积球面菱形格网的构建方法[J]. 孙文彬,周长江.  武汉大学学报(信息科学版). 2016(08)
[3]一种改进的近似等面积QTM剖分模型[J]. 赵学胜,苑争一,赵龙飞,朱思坤.  测绘学报. 2016(01)
[4]利用球体剖分瓦块构建真三维数字地球平台[J]. 王金鑫,郑亚圣,李耀辉,禄丰年,刘俊楠.  测绘学报. 2015(06)
[5]基于SGOG瓦块的数字地球真三维可视化技术与应用[J]. 王金鑫,李耀辉,郑亚圣,邹煚,杨晶.  地球信息科学学报. 2015(04)
[6]基于地表粗糙度地学意义的地表真实面积计算[J]. 曾珍,杨本勇,范建容,刘飞,景耀全.  遥感技术与应用. 2014(05)
[7]地形起伏度最佳分析区域预测模型[J]. 张锦明,游雄.  遥感学报. 2013(04)
[8]球体大圆弧QTM八叉树剖分[J]. 王金鑫,禄丰年,郭同德,陈杰.  武汉大学学报(信息科学版). 2013(03)
[9]基于SDOG的岩石圈多尺度三维建模与可视化方法[J]. 余接情,吴立新,訾国杰,郭增长.  中国科学:地球科学. 2012(05)
[10]地球系统空间格网及其应用模式[J]. 吴立新,余接情.  地理与地理信息科学. 2012(01)

博士论文
[1]地月圈层立体网格理论与应用研究[D]. 张宗佩.解放军信息工程大学 2015
[2]地球圈层空间网格理论与算法研究[D]. 曹雪峰.解放军信息工程大学 2012
[3]地球空间信息离散网格数据模型的理论与算法研究[D]. 贲进.解放军信息工程大学 2005



本文编号：3186747