全数字摄影测量系统产品开发与应用

应用全数字摄影测量系统开发了安塞纸坊沟流域数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)和三维透视景观图等数字化产品，研究表明全数字摄影测量系统产品在水土保持领域有着广阔的应用前景。     

三维旅游场景可视化研究

首先建立DEM模型、地物模型、建筑物模型等要素,然后将各要素叠加建立三维旅游场景,再对该场景模型进行缓冲分析、场景自动旋转、沿路线旅游、录制视频等操作,从而达到虚拟旅游的效果。系统运行结果表明该场景效果逼真,运行速度较快,基本可以满足游客需求。     

三维数字城市建筑物实时动态查询系统的设计与实现

三维建筑物实时动态查询系统的建立是三维数字城市系统空间信息基础设施建设的重要组成部分.本文利用C#平台结合Skyline二次开发工具,以吉林市为例,开发实现了大范围城市建筑物信息的实时查询.该系统既实现了三维信息浏览、编辑、修改、统计分析、显示和查询等功能,又提供了较高的三维可视化效果.     

基于ERDAS软件的敦煌壁画正射影像的制作

数字正射影像(DOM)以其丰富的景观信息,高质量的几何精度而得到了广泛应用.以敦煌220窟内壁西墙的DOM的生成为例,总结利用数字摄影测量技术制作数字高程模型(DEM)及在此基础上叙述了制作数字正射影像图(DOM)的原理与过程.     

大范围三维城市立体景观建模系统的研究

建立三维数字城市的立体景观模型,是当前地理信息系统技术研究的热点之一.本文根据地理信息系统的自身特点和目前计算机硬件水平的限制,结合现有三维可视化技术,研究三维城市建模、海量数据的动态调度和快速显示、三维系统的实时交互性和网络化拓展等关键性问题,提出实现城市三维可视化及大范围城市景观动态漫游的解决方案.     

村镇规划中的水库淹没模拟分析

[目的]为镇区和镇域的规划提供决策支持。[方法]以鹿乡镇为例,利用DWG地形图提取高程点信息并建立DEM,制作SPOT-5高分辨率和多光谱融合影像作为地表纹理,生成三维影像,然后进行水库淹没分析和三维飞行模拟。[结果]利用VR GIS技术和水库淹没计算模型,通过人机交互计算生成淹没区域,对鹿乡镇基础设施和用地布局进行规划。通过三维飞行模拟了解到鹿乡镇地形、地貌、植被覆盖等要素的全貌及细节的空中动态观测、分析和研究,结合鹿乡镇域特点综合考虑,鹿乡镇可以定位为以天然生态和鹿文化为主的长春市近郊特色农业镇。[结论]利用虚拟现实技术,基于DEM和SOPT5影像数据,制作逼真的三维可视化洪水淹没景观,为村镇的更新、发展和规划提供决策支持。     

IS模型在淤地坝设计中的应用

利用GIS的空间分析功能,建立流域数字高程模型（DEM）自动提取地形地貌数据,对陕北县南沟小流域的沟道进行水文水利计算、工程布置、土方量计算、淤地坝设计,并利用CAD引擎绘制结构设计图、三维动态图,从不同的高度和角度进行可视化分析,产生如同真实的立体景观效果,以期为淤地坝设计提供理论依据,减少水土流失。     

基于DEM和OpenGL的毕节示范区三维可视化

随着地理信息系统技术和计算机图形学的飞速发展,三维可视化成为当前国内外研究的热点。数字高程模型是地理信息系统的重要组成部分,是进行地形显示和分析的基础数据。本文以windows XP系统和Visual c++6.0为平台,基于DEM和遥感图像数据源,利用基本OpenGL函数编程技术开发了毕节示范区地形可视化实时显示、漫游平台,能进行预处理,实现光照、纹理映射等不同模式的三维地形可视化。     

基于GIS地貌景观三维可视化系统应用的初步研究

通过介绍三维模型TIN的建立、三维模型的数据组织及数据结构的实现等建立三雏地貌景观模型。并将其应用到旅游、景观规划、地貌成因分析、景观评价等领域。建立三维可视化应用系统，实现对应用系统的可视化操作和分析。     

多视图影像三维重建技术在乡村景观设计中的应用

通过无人机低空航测系统,进行航线设定,获取影像,通过航片处理,得到正射影像图(DOM)和数字高程模型(DEM)等资料,使其在乡村景观的设计中得到更为直观和精准的影像图及数据。     

集群式影像处理系统的技术研究

随着经济社会的快速发展,国家基础建设对基础地理信息的需求量越来越大,需要一种能够在少量人工干预的条件下,经过一系列自动化处理,快速输出包括数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)、正射影像(DOM)等产品,并能生成一系列其他中间产品的系统设备.该系统采用多种先进算法,包括原始图像增强、快速自动生成和滤除连接点、自动提取密集DSM、传统几何校正、由DTM自动生成等高线、自动生成镶嵌影像等.通过对系统的多次测试,能够高质量地完成基于POS数据的无地面控制点空三加密、自动DEM匹配、自动DOM生产以及影像地图自动切片等任务.     

油茶种植区DEM的三维模型实现

以广南县周围山体的油茶种植为例,演示数字高程模型与地物模型结合在油茶种植中涉及到规划、建设和管理等问题的数字化、立体图像化研究。在数字化地图的基础上进行油茶等地物模型的建立,演示种植区油茶的生长情况,并生成集地形DEM模型、油茶生产、绿色旅游为一体的3D模型。     

东莞市古树名木地理信息系统的设计与开发

以东莞市建成区古树名木调查数据为基础,基于MapObjects组件、C#语言、Access数据库和NET开发环境等计算机技术,设计并开发了适合用户需求和贴近本行业的古树名木地理信息系统.该系统实现了古树名木属性数据的管理、空间信息的管理、数据查询、数据导出、古树名木周围环境的了解等功能,为古树名木的管护、信息共享、数据导出、信息上报和管理决策等提供了一个数字化管理平台.     

城市绿色空间规划中的园林设计——以白城绿地系统规划为例

绿色空间是与建筑物、路面铺砌物所覆盖的城市建筑空间相对应的,是由园林绿地、城市、城郊森林、立体空间绿化、都市农田、绿色廊道和水域湿地等构成的绿色网络系统,可以用于不同尺度。城市绿色空间具有重要的生态服务、景观美学、休闲娱乐等功能。通过在白城绿地系统规划中的实践,以及在规划设计中对园林绿地规划的分析与研究,对城市绿色空间有了更深的认识。可以说城市绿色空间具有结构网络化、生态合理化、供给社会化、设计主题化、评价信息化等特点。我想未来的设计趋势应强调载种立体化,城市挖潜增绿后,再营建较大面积绿地极为困难,而立体绿化是增加城市绿量,提高绿化覆盖率的新手段和新领域。     

基于SketchUp与GIS的森林景观可视化实现

森林景观可视化是随着计算机软硬件、三维地理信息系统(GIS)产业发展以及森林经营管理需求而产生的一种新技术,可在景观设计、林业规划和森林防火等方面提供形象、直观的三维空间显示.以浙江省天目山国家级自然保护区为例,以AutoCAD精确绘制的二维数据为基础,利用GIS与SketchUp之间的SketchUpESRI插件把shape文件转成SketchUp可识别的.skp格式数据,再用Google SketchUp智能化软件快速批量处理GIS数据,最后将三维模型输出为Mulitpatch (*.mdb)格式的数据.在ArcScene中,将森林场景、小班线与三维地物模型进行叠加,实现漫游、查询、数据管理及空间分析,达到快速实现森林景观可视化的目的.该方法可批量处理大区域的三维建模数据.对森林景观可视化和森林旅游规划具有重要的参考价值.     

Development of a virtual reality GIS using stereo vision

This paper presents an integrated virtual reality geographic information system (VRGIS) based on computational stereo. In this system, three-dimensional (3D) and 360° panoramic scenes are reconstructed from multiple stereo image pairs acquired with a mobile stereo machine vision system. The spatial coordinates of panoramic scenes are registered to electronic maps to obtain a real scale VRGIS that is capable of efficient retrieval of spatial information and allows for navigation in virtual reality. A software program was implemented for image processing, coordinate transformation, 3D surface model building, data fusion, digital mapping, and database management for the VRGIS. In setting up 3D models for the virtual reality environment, we focused on comparisons of pattern matching algorithms for creating disparity images from stereo pairs, and adopted the graph cut method and the non-parametric local transform method in our system. Following the computation of disparity images, they are transformed into cylindrical coordinates and stitched into a 3D and 360° panoramic scene. In order to allow for virtual reality navigation, the panoramic scene is further cast into 3D triangular surface model for fast texture mapping using memoryless simplification algorithm. The effects of reducing the number of edges in a 3D surface model on computation time and discrepancy from 3D surface model with no edge reduction were also analyzed. Experimental results show that the discrepancy was about 13% when 80% edge reduction was applied to create the approximate 3D surface model. This indicates a significant computational and memory reduction while the computer graphic display of the scene model was still visually satisfactory. Finally, multiple 3D scenes were integrated into a site on the electronic map permitting the user to navigate through location to location in a virtual reality environment. The developed system may serve as a versatile platform in establishing field information for many applications such as precision agriculture, vehicle automation, geographic visualization, archaeology site modelling, etc.     

灵石山国家森林公园三维可视化研究

以灵石山国家森林公园为例,利用ArcGIS的3D扩展模块,在ArcScene中导入灵石山国家森林公园的数字高程模型,结合遥感数据,实现灵石山国家森林公园的三维可视化。该方法改变传统的园林三维景观制作的固定模式,操作均在ArcGIS中进行,具有可更新、易操作等优势。     

基于LIM的城市园林树木碳储量基线情景模拟研究

  目的  面对城市园林树木碳汇研究缺少精细化小尺度研究方法的问题，提出一种基于风景园林信息模型（LIM）的技术方法，对城市环境中特定时间点上的园林树木进行逆向三维重建，通过模拟某一时间段植物生长情况，获取相应的生物量以及碳储量，从而对碳储量基线情景进行描述。   方法  步骤包括:现状点云获取和点云数据处理；LIM模型构建；植物碳储量换算。以北京某高校校园大草坪两侧19棵国槐为对象进行试验。点云获取使用陆基三维激光扫描，数据处理主要是对点云数据进行分割和抽稀；LIM模型构建包括国槐单体的三维模型构建和生长模拟，以及根据地理信息定位的19棵国槐群体模型构建，及其在基线情景下的生长模拟；植物碳储量换算是指在基线情景下结合国槐年际生长变化模型，采用异速生长方程法测算国槐的生物量及碳储量。  结果  完成了单株国槐的LIM模型构建，实现了根据点云逆向构建根冠一体化的三维模型，并拟合生成其最佳生长曲线。应用该LIM模型实现了对该国槐单体在出苗第8年、第10年、第20年、第30年、第40年和第50年的动态生长模拟。基线情景下，国槐生长与碳储量成正比，从出苗到第50年生长期间，碳储量净增长1 396.87 kg，年均净增长33.26 kg。应用该LIM模型构建方法，实现了对北京某高校校园大草坪东西两侧不同树龄的19棵现状国槐在10年后、20年后、30年后、40年后及50年后的生长进行模拟并换算获得个体生物量和碳储量的值，以及相加所得的群体生物量与碳储量，完成了对基线情景的描述。19棵国槐的碳储量现状平均值为115.33 kg，总量为2 191.25 kg。  结论  结果表明基于LIM的方法可以用于精细化研究小尺度现状城市园林植物的碳储量。LIM模型中碳储量的数值模拟与植物生长的空间几何模型相耦合，通过空间几何模型可以将碳储量的测算与评价引入城市生境保护、规划设计、工程建设、运维管理、资产运营、空间治理等更为丰富的应用场景。      

基于NURBS曲面的小麦叶片三维可视化研究与实现

作物三维可视化将为作物生长动态预测、栽培管理调控、作物株型设计等提供形象逼真的可视化工具,从而有力促进虚拟农业和信息农业的发展。针对小麦形态结构复杂、叶片三维可视化不易表达的问题,基于田间实测数据和NURBS曲面建模实现了小麦叶片的三维重建。首先,通过田间实验定期观测小麦形态数据(叶长、叶宽、茎叶夹角、叶片弯曲度、茎秆直径等),建立小麦叶片主脉控制点构造算法,将小麦形态数据转换为主脉控制点坐标;其次,确定所有控制点坐标和节点矢量,构建小麦叶片和叶鞘NURBS曲面;最后,借助Open GL图形库可实现小麦不同生育期的模拟模型,并实现了小麦叶片的扭曲形变。结果表明该方法选取的小麦形态数据具有代表性,重建的小麦叶片模型逼真度较高,接近实测模型,易于实现小麦生长过程的动态模拟。