基于ENC的近海三維可視化研究.pdf

1、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)(ElectronicChartDisplayandInformationSystem，ECDIS)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)，是在符合國(guó)際海道測(cè)量組織S-57標(biāo)準(zhǔn)的ENC(ElectronicNauticalChart，ENC)數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)之上集成了電子海圖顯示系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等子系統(tǒng)。它具有海圖顯示、計(jì)劃航線設(shè)計(jì)、航行記錄等許多功能，在很大程度上提高了水上航行的安全性。但目前的ECDIS系統(tǒng)多側(cè)重于二維模式的設(shè)計(jì)和顯示，

2、對(duì)很多三維信息也僅限于用二維圖形符號(hào)或數(shù)字加以顯示，不能直觀、快速的反映周?chē)鎸?shí)航行環(huán)境，如航行水域的海床、小島及岸上高山的形狀、以及船舶航行在水深受限水域的水下真實(shí)場(chǎng)景等。但同時(shí)在ECDIS系統(tǒng)所用到的數(shù)據(jù)庫(kù)(ENC數(shù)據(jù)集)以及海事部門(mén)提供的各種水上預(yù)報(bào)服務(wù)中都提供了多種這樣的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能通過(guò)三維方式直觀、快速的呈現(xiàn)給駕駛員，如三維水深點(diǎn)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)的水位和潮流信息等。 本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《分布交互三維行為-特征建

3、模方法的研究》，在ENC數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)之上，研究了近海三維可視化的相關(guān)技術(shù)。這些可視化內(nèi)容有：海底數(shù)字高程模型、動(dòng)態(tài)仿真海面以及航標(biāo)模型與燈光信號(hào)模型。在近海海域的可視化前首先要考慮數(shù)據(jù)源的問(wèn)題。在本文的第四章詳細(xì)地分析了數(shù)據(jù)源(ENC數(shù)據(jù)集)、數(shù)據(jù)模型以及它的文件結(jié)構(gòu)。然后介紹了兩種使用ENC數(shù)據(jù)集的方法，一個(gè)是建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，從ENC數(shù)據(jù)集文件中讀取出所有的信息；二是針對(duì)所研究的重點(diǎn)，只讀取其中要研究的數(shù)據(jù)即可。本文采用第二種方法。

4、在成功讀取了三維離散水深點(diǎn)數(shù)據(jù)后，論文第五章詳細(xì)地分析了如何利用Delaunay法則生成海底的不規(guī)則三角網(wǎng)(TriangulatedIrregularNetwork，TIN)模型?？梢詮纳傻腡IN模型中看出由于采樣點(diǎn)數(shù)量和精度的限制模型很粗糙。所以本文采用移動(dòng)平均法的插值算法來(lái)生成表達(dá)精度更高的海底數(shù)字高程模型(DigitalElevationModel，DEM)模型，這就是第五章中分析的離散數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化方法。對(duì)于海面模型，我選擇了正