DEM建模及空间分析的设计与实现
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摘要
随着“数字地球”概念的提出和发展，作为其重要组成部分的三维地理信息系统也得到了长足发展。三维地理信息系统研究领域涉及地理信息系统、数据库、计算机图形学、虚拟现实技术等多门学科，其发展打破了二维系统对于空间地形、地物表现的二维平面局限，能给人以更真实的空间感受。
本文的研究内容主要基于三维地理信息系统平台SEI3DGIS及滦河中下游流域三维场景演示系统。
论文首先详细介绍了三维地形、地物建模的研究和实现过程。选择正方形网格DEM模型，实现了三维地形的建模，并针对不同的地物提出了不同的建模方法。建模准确度及效率能够满足实际需求。其次，本文的另一个重点是SEI3DGIS中主要的应用模块——空间分析部分的设计与实现。针对各种典型的空间分析需求，设计并实现了多种基于DEM地形数据的空间分析计算工具，同时考虑了模块的扩展能力。最后介绍了空间-属性查询模块，该模块实现了从三维空间到地物属性的数据库查询。同时对系统的进一步扩展提出了构想。
Recently, with the bringing forward and development of the concept of "Digital Earth", the three-dimensional geographic information system is being developed greatly as the important part of the concept. The research of 3DGIS involves the GIS, Database, Computer Graphics and Virtual Reality etc. The 3DGIS has broken the limit of 2DGIS to the representation of the spatial terrain and objects on it. And it can give people more real spatial feelings.
The content of the paper bases on SEI3DGIS and the application system-Geographic
Information System of Luan River Drainage Area.
Firstly, the realization of three-dimensional modeling and display is described in the paper. The Grid DEM model is used in the system to simulate the 3D terrain, and some different methods are used to get the objects model on the terrain. The result is accurate, and with good efficiency.
Secondly, the design and development of the spatial analysis module, which is the main application module in SEI3DGIS, is included. According to the typical users' requirement, some kinds of spatial analysis functions based on the DEM terrain data have been realized in the system. During the realization process, the extension of the module is taken into account.
In the end, the spatial-property query module is described. In the module, the function of database property query is realized. And the further extension of the system is also considered.
本文的研究内容主要基于三维地理信息系统平台SEI3DGIS及滦河中下游流域三维场景演示系统。
论文首先详细介绍了三维地形、地物建模的研究和实现过程。选择正方形网格DEM模型，实现了三维地形的建模，并针对不同的地物提出了不同的建模方法。建模准确度及效率能够满足实际需求。其次，本文的另一个重点是SEI3DGIS中主要的应用模块——空间分析部分的设计与实现。针对各种典型的空间分析需求，设计并实现了多种基于DEM地形数据的空间分析计算工具，同时考虑了模块的扩展能力。最后介绍了空间-属性查询模块，该模块实现了从三维空间到地物属性的数据库查询。同时对系统的进一步扩展提出了构想。
Recently, with the bringing forward and development of the concept of "Digital Earth", the three-dimensional geographic information system is being developed greatly as the important part of the concept. The research of 3DGIS involves the GIS, Database, Computer Graphics and Virtual Reality etc. The 3DGIS has broken the limit of 2DGIS to the representation of the spatial terrain and objects on it. And it can give people more real spatial feelings.
The content of the paper bases on SEI3DGIS and the application system-Geographic
Information System of Luan River Drainage Area.
Firstly, the realization of three-dimensional modeling and display is described in the paper. The Grid DEM model is used in the system to simulate the 3D terrain, and some different methods are used to get the objects model on the terrain. The result is accurate, and with good efficiency.
Secondly, the design and development of the spatial analysis module, which is the main application module in SEI3DGIS, is included. According to the typical users' requirement, some kinds of spatial analysis functions based on the DEM terrain data have been realized in the system. During the realization process, the extension of the module is taken into account.
In the end, the spatial-property query module is described. In the module, the function of database property query is realized. And the further extension of the system is also considered.
引文
(1) 赵俊三，赵耀龙．GIS发展的最新趋势及其应用前景．测绘工程，2000，9(2)：21-25
(2) 邬伦，刘瑜．地理信息系统——原理、方法和应用．第一版．北京：科学出版社，2001．35-37
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(4) 张永忠．美国当代GIS研究的19个方向．遥感信息 学术动态，2001，3：43-45
(5) 李勇，郝向阳，西勤．三维地理信息系统相关技术研究．测绘科学，2001，26(4)：26-29
(6) 迟忠先，翟巍，吕成姝．基于组件技术构建三维地理信息系统平台．小型微型计算机系统，2002，23：30-32
(7) 贾志刚．OpenGL编程入门与提高．第一版．北京：中国环境科学出版社，1994．46-60，73-77，102-121
(8) 王丹，李海明．城市空间数据基础设施和数字化工程．城市发展研究，2000，4：21-23
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