水利工程3D GIS研究.pdf

本文研究水利工程3D GIS,目的是實現水利工程空間3D信息化.2D GIS已經廣泛應用于水利、交通、建設等部門.與2D GIS相比,3D GIS對客觀世界的表達更具真實感,它以立體造型技術展現地理空間對象,不僅能夠表達地理對象間的空間關系,而且能描述對象的屬性.本文研究重點是水利工程3D GIS建模與數據結構,與此同時還研究了3D可視化、地形DEM顯示、水利工程3D GIS空間分析等.本文研究的技術路線是:根據GIS信息管理機制,從水利工程對象的邏輯關系入手,將水利工程分為水利樞紐、水利工程、工程建筑物和工程建筑單元體4級.根據上述4級水利工程分析,可對任意規模大小的水利工程進行空間分解與組合.依據水利工程4級分析,建立以工程建筑單元體為基本對象的3D GIS數據模型和數據結構.本文研究的主要成果是水利工程3D GIS數據模型與數據結構.根據水利工程對象的邏輯關系,水利工程3D GIS模型結構為:第一級為水利工程單元體.單元體是用于水利工程構建的最基本單位,其形體可概化為一個最簡單的幾何體,如柱體、錐體、球體等;第二級為一系列單元體組成特定水利工程建筑物對象;第三級由一系列水利工程建筑物組成特定水利工程對象;再由一系列水利工程對象組成特定的水利樞紐對象,則為第四級.水利工程3D GIS的模型結構可以進行再擴展,如由一系列樞紐組成特定的水利樞紐群即為第5級.水利工程3D GIS數據結構包括了如下水利工程對象信息:概化屬性、幾何屬性、方位屬性、空間關系、邏輯關系、可視化屬性、水利工程建筑物屬性等.工程對象數據結構也可按信息處理需要再擴展.由低級別的工程對象組合成特定的高級別工程對象時,組合形成的高級別工程對象自動獲取低級別工程對象的屬性,而同時高級別工程對象在形成時也被賦予了新的屬性信息.