基于3D-GIS的分维分层主动式态势图构建技术

论文摘要

伴随着地图学、计算机科学、地理信息系统和传播学的发展,态势图正逐步从纸质化走向数字化、信息化。其应用范围也在不断扩大,如今态势图已经被广泛的用于灾害防范、资源勘测、人口规划、经济发展战略部署以及军事战略部署等几乎所有领域。随着二维态势图技术日趋成熟并逐步实用化,加上计算机技术特别是可视化技术的飞跃发展,各国都越来越重视对态势三维可视化构建技术的研究。态势三维可视化构建技术不仅需要三维可视化技术的支撑,同时需要三维地图及地理信息系统、三维态势标绘技术的支持。本论文对三维地理信息系统及在其基础上建立的三维态势标绘系统的关键技术进行了研究。首先利用目前比较成熟的三维图形引擎,结合态势图实际应用需求,构建出态势标绘专用的三维地理信息系统,该系统支持主动式态势服务和态势信息的分维分层定制显示功能。随后在上述系统上借鉴目前相对比较成熟的二维态势图构建技术构建出具有良好交互性的三维态势图标绘系统,并参考二维态势标号系统设计了一套三维态势标号系统接口。在三维函数标号系统中,结合带约束的三维变形技术的思想,进一步提出了一种三维态势图中态势标号的实时约束变形算法,该算法能够很好的应用于三维函数态势标号的设计中。最后应用文中介绍的三维地理信息系统及三维态势标绘技术设计了一套三维态势图系统,该系统能够实时的可视化各种态势信息并为用户提供具有良好操作性的三维态势标绘平台。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.2.1 地图及地理信息系统（Geographic Information System）
• 1.2.2 主动式态势图服务系统
• 1.2.3 美国的全球信息网格系统（Global Information Grid Services）和通用态势图（Common Operational Picture）
• 1.2.4 态势标号与计算机标图技术
• 1.3 论文的主要工作、创新点及章节安排
• 1.3.1 论文的主要工作及创新点
• 1.3.2 论文的章节安排
• 第二章 GIS系统简介
• 2.1 空间数据的相关概念
• 2.1.1 GIS数据的分类及空间数据的概念
• 2.1.2 空间数据特性
• 2.1.3 空间数据模型和空间数据结构
• 2.1.4 栅格数据和矢量数据
• 2.1.5 三维空间数据模型发展现状
• 2.2 空间分析的相关概念
• 2.2.1 空间分析
• 2.2.2 空间索引
• 2.2.3 拓扑关系
• 2.3 三维GIS简介
• 第三章 相关技术介绍
• 3.1 面向对象的图形渲染引擎（Object-Oriented Graphics Rendering Engine）
• 3.1.1 OGRE的场景管理系统
• 3.1.2 OGRE的资源管理系统
• 3.2 ActiveX Data Objects
• 3.4 本章小结
• 第四章 三维态势图系统总体设计
• 4.1 系统总体需求分析
• 4.1.1 态势图构建子系统
• 4.1.2 系统管理子系统
• 4.1.3 资源管理子系统
• 4.2 系统结构设计
• 4.3 系统总体模块结构
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于OGRE的3D-GIS系统的设计
• 5.1 系统设计
• 5.2 基于OGRE的3D矢量图形系统的设计
• 5.2.1 图形元素类
• 5.2.2 图形元素创建类
• 5.2.3 三人称视觉系统管理器类
• 5.2.4 分维分层管理器类
• 5.3 基于ADO的数据库管理系统的设计
• 5.3.1 数据库管理系统基础类
• 5.3.2 数据库表及对应数据集合类
• 5.4 实体管理系统的设计
• 5.5 主动式态势信息服务
• 5.6 本章小结
• 第六章 三维态势标绘系统的设计
• 6.1 交互式定位系统的设计
• 6.1.1 设计原理
• 6.1.2 射线定位查询类
• 6.2 三维态势标号系统的设计
• 6.2.1 二维态势标号系统简介
• 6.2.2 参数曲线
• 6.2.3 二维函数态势标号的实现方法
• 6.2.4 从二维标号系统到三维标号系统
• 6.2.5 带约束的三维形变技术在三维函数标号中的应用
• 6.2.6 三维态势标号类
• 6.2.7 实现结果
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果