4D网格下的海底地形变化分析技术研究
发布时间：2021-04-22 15:34
埕岛油田属于大型浅海油田,位于黄河入海口泥沙淤积区,海底水文气象环境复杂,海底地形变化较快、较大,容易发生由于海底地形变化造成海底输油管线扭曲、变形,甚至是破裂、拧断,造成海底输油管线泄露,进而发生经济损失和渤海湾海洋环境污染事故。针对于海底地形变化情况,对于传统海底地形的可视化表达及变化分析模型,不能很好地适应海底地形变化较快、较大的情况,因此需要一种能整合海量数据的方法,以及能动态分析不同尺度下的海底地形可视化模型。文中针对以上问题,基于四叉树剖分方法,提出4D网格模型,对海底地形的网格化表达,进而在Web端完成海底地形可视化,提高海量地形数据可视化的效率,并且提出海底地形变化的评价模型,通过实验分析海底地形的变化情况。本文工作分为以下两部分:（1）针对黄河入海口海底地形构成十分复杂,具有不稳定的地貌形态,导致海底地形数据量非常大等问题,利用网格研究技术,构建分析模型,其核心思想是:结合四叉树剖分技术,利用WebGIS技术、WebGL技术和Three.js技术,将研究区域和研究数据进行网格剖分,构建4D网格体系,用来管理海量地理空间数据。（2）为了实现不稳定海底地形的分析及可视化相...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 海底地表粗糙度研究现状
1.3.2 地理网格剖分研究现状
1.4 研究目标、内容及技术路线
1.5 组织结构
2 关键技术
2.1 Web GIS技术
2.2 HTML5技术
2.3 WebGL技术
2.4 Three.js技术
2.5 四叉树网格剖分方法
2.6 地表粗糙度评价模型
2.7 本章小结
3 海底地形多波束三维点云网格管理
3.1 海底地形多波束三维点云数据处理
3.1.1 多波束声呐海底地形测绘
3.1.2 多波束三维点云处理
3.1.3 三维点云海底地形处理
3.2 海底测绘数据网格化管理模型
3.2.1 规则网格模型概念
3.2.2 经纬度坐标网格
3.2.3 平面直角坐标网格
3.3 本章小结
4 4D网格下的海底地形变化分析模型
4.1 设计目标与设计原则
4.2 网格下的海底地形分析模型
4.2.1 网格剖分模型
4.2.2 网格剖分下的海底地形分析模型
4.3 规则网格下的海底地形分析模型
4.3.1 规则网格的高程评价模型
4.3.2 规则网格的粗糙度评价模型
4.3.3 比较并评价两种模型
4.4 本章小结
5 系统设计与实现
5.1 系统总体设计
5.1.1 系统总体框架
5.1.2 系统功能与说明
5.2 开发环境
5.3 数据建设
5.4 4D网格下的模型建设及可视化
5.4.1 三维管道模型构建
5.4.2 三维海底地形模型构建
5.5 系统展示与分析
5.5.1 系统展示
5.5.2 4D网格下的海底地形分析
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向地形类型区分的地表粗糙度算法比较研究[J]. 李玉茹,杨勤科,王春梅,吴江. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2019(08)
[2]基于Three.js的真实三维地形可视化设计与实现[J]. 任宏康,祝若鑫,李风光,王新量. 测绘与空间地理信息. 2015(10)
[3]基于多层次QTM的球面Voronoi图生成算法[J]. 王磊,赵学胜,赵龙飞,殷楠. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(08)
[4]基于图形处理器的球面Voronoi图生成算法优化[J]. 王磊,王鹏飞,赵学胜,卢立托. 计算机应用. 2015(06)
[5]基于DEM的月球雨海地区粗糙度研究[J]. 严艳梓,汤国安,熊礼阳,方炫. 地理研究. 2014(08)
[6]全球遥感数据剖分组织的GeoSOT网格应用[J]. 宋树华,程承旗,濮国梁,安丰光,罗旭. 测绘学报. 2014(08)
[7]基于Three.js 3D引擎的三维网页实现与加密[J]. 王腾飞,刘俊男,周更新. 企业技术开发. 2014(02)
[8]全球离散格网:回顾与展望（英文）[J]. 迈克尔F·古德切尔德. 地理与地理信息科学. 2012(01)
[9]一种基于NoSQL的地图瓦片数据存储技术[J]. 陈超,王亮,闫浩文,仇阿根,李玉祥,朱芳菲. 测绘科学. 2013(01)
[10]孔径为4的全球六边形格网系统索引方法[J]. 贲进,童晓冲,元朝鹏. 测绘学报. 2011(06)
博士论文
[1]海底浅层声学探测空间数据集成与融合模型及GIS表达研究[D]. 姜小俊.浙江大学 2009
本文编号：3154021
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 海底地表粗糙度研究现状
1.3.2 地理网格剖分研究现状
1.4 研究目标、内容及技术路线
1.5 组织结构
2 关键技术
2.1 Web GIS技术
2.2 HTML5技术
2.3 WebGL技术
2.4 Three.js技术
2.5 四叉树网格剖分方法
2.6 地表粗糙度评价模型
2.7 本章小结
3 海底地形多波束三维点云网格管理
3.1 海底地形多波束三维点云数据处理
3.1.1 多波束声呐海底地形测绘
3.1.2 多波束三维点云处理
3.1.3 三维点云海底地形处理
3.2 海底测绘数据网格化管理模型
3.2.1 规则网格模型概念
3.2.2 经纬度坐标网格
3.2.3 平面直角坐标网格
3.3 本章小结
4 4D网格下的海底地形变化分析模型
4.1 设计目标与设计原则
4.2 网格下的海底地形分析模型
4.2.1 网格剖分模型
4.2.2 网格剖分下的海底地形分析模型
4.3 规则网格下的海底地形分析模型
4.3.1 规则网格的高程评价模型
4.3.2 规则网格的粗糙度评价模型
4.3.3 比较并评价两种模型
4.4 本章小结
5 系统设计与实现
5.1 系统总体设计
5.1.1 系统总体框架
5.1.2 系统功能与说明
5.2 开发环境
5.3 数据建设
5.4 4D网格下的模型建设及可视化
5.4.1 三维管道模型构建
5.4.2 三维海底地形模型构建
5.5 系统展示与分析
5.5.1 系统展示
5.5.2 4D网格下的海底地形分析
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向地形类型区分的地表粗糙度算法比较研究[J]. 李玉茹,杨勤科,王春梅,吴江. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2019(08)
[2]基于Three.js的真实三维地形可视化设计与实现[J]. 任宏康,祝若鑫,李风光,王新量. 测绘与空间地理信息. 2015(10)
[3]基于多层次QTM的球面Voronoi图生成算法[J]. 王磊,赵学胜,赵龙飞,殷楠. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(08)
[4]基于图形处理器的球面Voronoi图生成算法优化[J]. 王磊,王鹏飞,赵学胜,卢立托. 计算机应用. 2015(06)
[5]基于DEM的月球雨海地区粗糙度研究[J]. 严艳梓,汤国安,熊礼阳,方炫. 地理研究. 2014(08)
[6]全球遥感数据剖分组织的GeoSOT网格应用[J]. 宋树华,程承旗,濮国梁,安丰光,罗旭. 测绘学报. 2014(08)
[7]基于Three.js 3D引擎的三维网页实现与加密[J]. 王腾飞,刘俊男,周更新. 企业技术开发. 2014(02)
[8]全球离散格网:回顾与展望（英文）[J]. 迈克尔F·古德切尔德. 地理与地理信息科学. 2012(01)
[9]一种基于NoSQL的地图瓦片数据存储技术[J]. 陈超,王亮,闫浩文,仇阿根,李玉祥,朱芳菲. 测绘科学. 2013(01)
[10]孔径为4的全球六边形格网系统索引方法[J]. 贲进,童晓冲,元朝鹏. 测绘学报. 2011(06)
博士论文
[1]海底浅层声学探测空间数据集成与融合模型及GIS表达研究[D]. 姜小俊.浙江大学 2009
本文编号：3154021
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