水利工程3D GIS研究.pdf

本文研究水利工程3D GIS,目的是实现水利工程空间3D信息化.2D GIS已经广泛应用于水利、交通、建设等部门.与2D GIS相比,3D GIS对客观世界的表达更具真实感,它以立体造型技术展现地理空间对象,不仅能够表达地理对象间的空间关系,而且能描述对象的属性.本文研究重点是水利工程3D GIS建模与数据结构,与此同时还研究了3D可视化、地形DEM显示、水利工程3D GIS空间分析等.本文研究的技术路线是:根据GIS信息管理机制,从水利工程对象的逻辑关系入手,将水利工程分为水利枢纽、水利工程、工程建筑物和工程建筑单元体4级.根据上述4级水利工程分析,可对任意规模大小的水利工程进行空间分解与组合.依据水利工程4级分析,建立以工程建筑单元体为基本对象的3D GIS数据模型和数据结构.本文研究的主要成果是水利工程3D GIS数据模型与数据结构.根据水利工程对象的逻辑关系,水利工程3D GIS模型结构为:第一级为水利工程单元体.单元体是用于水利工程构建的最基本单位,其形体可概化为一个最简单的几何体,如柱体、锥体、球体等;第二级为一系列单元体组成特定水利工程建筑物对象;第三级由一系列水利工程建筑物组成特定水利工程对象;再由一系列水利工程对象组成特定的水利枢纽对象,则为第四级.水利工程3D GIS的模型结构可以进行再扩展,如由一系列枢纽组成特定的水利枢纽群即为第5级.水利工程3D GIS数据结构包括了如下水利工程对象信息:概化属性、几何属性、方位属性、空间关系、逻辑关系、可视化属性、水利工程建筑物属性等.工程对象数据结构也可按信息处理需要再扩展.由低级别的工程对象组合成特定的高级别工程对象时,组合形成的高级别工程对象自动获取低级别工程对象的属性,而同时高级别工程对象在形成时也被赋予了新的属性信息.