三維GIS建模方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、三維GIS建模是發(fā)展新一代GIS系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。本文首先提出了基于面向?qū)ο笏枷氲慕７椒ā酆吓缮āＦ浠舅枷胧牵簩⒛Ｐ头譃榛A(chǔ)模型和應(yīng)用模型兩大部分，其中基礎(chǔ)模型由點(diǎn)、線和三角形三類(lèi)原型及由其通過(guò)循環(huán)聚合而成的聚合實(shí)體構(gòu)成，它可以適用于不同的場(chǎng)合；應(yīng)用模型則是由基礎(chǔ)模型通過(guò)一些附加條件派生而成。該建模方法的特點(diǎn)是避免了數(shù)據(jù)冗余、拓?fù)潢P(guān)系清晰且具有較強(qiáng)的通用性。然后分別從地形和地物兩方面驗(yàn)證該建模方法的可行性和正確性。 對(duì)于

2、三維實(shí)體，主要是如何對(duì)實(shí)體進(jìn)行劃分、組織、存儲(chǔ)和檢索。本文將一個(gè)建筑物看成一個(gè)實(shí)體對(duì)象，然后將該實(shí)體根據(jù)復(fù)雜關(guān)系剖分成屋頂和墻面兩部分，這樣逐層分隔，最終劃歸為三類(lèi)基礎(chǔ)模型。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是以現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，以面向?qū)ο蟮乃枷霝橹笇?dǎo)來(lái)設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)象的存儲(chǔ)。 對(duì)于真三維地形，在分析現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合本建模方法的特點(diǎn)，對(duì)D-三角網(wǎng)的構(gòu)造算法進(jìn)行了改進(jìn)。由于傳統(tǒng)的D-三角網(wǎng)的構(gòu)造需要構(gòu)造包含所有離散點(diǎn)的凸多邊形，該多邊

3、形一方面構(gòu)造比較復(fù)雜，另一方面在基礎(chǔ)模型中不存在多邊形的構(gòu)造，因此本文將其改為構(gòu)造一個(gè)能包含所有點(diǎn)的超類(lèi)三角形，在向超類(lèi)三角形中插入其他離散點(diǎn)時(shí)，充分利用D-三角網(wǎng)本身的特性，這樣構(gòu)造的D-三角網(wǎng)不需要最終的優(yōu)化步驟，提高了算法的執(zhí)行效率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)驗(yàn)證，該改進(jìn)算法是正確有效的。 在地形可視化方面，由于受計(jì)算機(jī)性能的影響，對(duì)大范圍、海量地形數(shù)據(jù)的快速顯示和漫游難以做到實(shí)時(shí)，因此本文又提出了基于LOD不規(guī)則三角網(wǎng)的正方形樹(shù)的地