基于ComGIS的洋山港VRGIS应用开发研究_洋山港发展战略

基于ComGIS的洋山港VRGIS应用开发研究由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“洋山港发展战略”。

基于ComGIS的洋山港VR-GIS应用开发研究

【摘要】：上海国际航运中心洋山深水港区建设是事关上海长远发展的重大工程，也是党中央、国务院着眼于进一步提高我国综合国力和国际竞争能力而作出的重大战略决策，是一项跨区域走联合发展道路的重要基础设施项目，对上海来说意义重大。“深水港建设空间信息特征变化速报机制与信息管理建设研究”，这一上海数字城市重大专项中的城市建设示范应用子项目正是为洋山港建设服务的。本论文就是依托这一重大工程和重大专项课题展开的，并对组件式地理信息系统和虚拟现实地理信息系统的理论和方法进行了比较全面的研究。论文共分7章。第一章是绪论。首先简要阐明了洋山港建设的重要战略和作用，并对洋山港建设中GIS技术的必要性进行了简单分析，然后对国内外港口GIS情况进行了综述，最后总结了目前GIS发展的几个热点问题。第二章是基于ComGIS的洋山港VR-GIS开发的技术理论基础。本章深入分析了论文的技术和理论体系，包括组件地理信息系统的技术基础和发展过程，虚拟现实地理信息系统及其相关技术，及对相关的数字地球与数字城市、面向对象的软件工程、空间分析模型和遥感数据处理也进行了简单论述。第三章是洋山港地区的空间数据库建设。数据是地理信息系统的血液，本章首先分析了“数字上海”平台的几个版本和框架，因为这是洋山港数据库建设的基础。接着就如何建立洋山港地区空间数据库和遥感影像库进行了深入研究，最后给出了洋山港遥感影像库的具体色设计与实现。第四章是洋山港地区

地形三维建模研究。DEM是地形三维可视化和虚拟现实地理信息系统的基础，本章对DEM的概念，建立DEM的各种方法以及模型等进行了系统分析，给出了具体的实现过程。本章的结果对于整个VR-GIS系统的建设起着举足轻重的作用。第五章是洋山港地区泥沙运动的可视化分析。本章根据已有资料，利用三维可视化方式模拟出了洋山港地区泥沙状况。本章的主要思路是利用海图对洋山港的水下地形以及泥沙运动进行了可视化模拟，并在此基础上总结出了洋山港地区泥沙运动的规律。第六章是基于OpenGL的洋山港VR-GIS组件的开发与应用。本章主要论述如何利用OpenGL从底层进行洋山港VR-GIS组件的开发。作者提出了基于COM的VR-GIS组件的三层体系结构设计方案，并实现了基于OpenGL和VC++的组件的具体开发。最后介绍了洋山港VR-GIS组件所实现的主要功能。在课题和论文研究和实践过程中，作者认为可以得到以下几点创新：(1)将GIS，尤其是当前比较前沿的VR-GIS、ComGIS、3S集成等技术运用到洋山港港口工程建设中去，使洋山港建设的过程透明化，提高了工作效率和决策的科学性。目前，国内外GIS在港口方面的应用很少，论文选择该课题进行研究，具有重要的理论与实践意义。(2)从底层开发了具有自主知识产权的vR-GIs组件。作者采用目前比较先进的ComGIs的思想进行开发的，这种方式可以实现组件的封装，并可进行灵活扩展，在论文中展示了vR一GIS组件已经实现的各种功能，并且在交互控制上比ERDAsImagine更容易、更优越。目前，vR-GIs组件的实现在国内外还鲜有报道。(3)泥沙的各种变化状况对洋山港

港口建设非常重要，过去的做法是用图表的方式表示出泥沙的状态，在本课题中，作者采用三维可视化技术将泥沙的状态直观形象地表示出来，不仅可以模拟各种建设方案的效果，还可以通过建立一系列不同时相的洋山港海底DEM，来分析泥沙运动的路线、速度、淤积和冲刷情况，并可根据大量的数据分析，预测泥沙今后的运动方向和速度。作者将新的技术引入到泥沙运动中，为泥沙运动研究提供了新的思路。总之，本论文结合了“深水港建设空间信息特征变化速报机制与信息管理建设研究”上海数字城市重大专项中的城市建设示范应用子项目，具有重要的理论和现实意义;并将GIS及前沿技术，特别是VR一GIS引入到港口管理和泥沙运动分析当中，提供了一种新的思路，具有一定的创新性和前沿性;作者并从底层开发出了具有自主知识产权的VR一GIS组件，具有很强的实践性和应用价值。【关键词】：洋山港组件地理信息系统虚拟现实地理信息系统数字高程模型 【学位授予单位】：华东师范大学 【学位级别】：博士 【学位授予年份】：2003 【分类号】：P208 【目录】：摘要6-8Abstract8-111引言11-221.1洋山港建设及GIS技术的应用11-141.1.1洋山港建设的重要战略地位与作用11-131.1.2GIS技术在洋山港建设中的应用13-141.2国内外港口GIS相关研究的现状141.3目前GIS发展的几个热点14-201.3.1ComGIS(组件地理信息系统)151.3.2VR-GIS(虚拟现实地理信息系统)15-161.3.33S集成(GIS、GPS、RS集成)16-181.3.4WebGIS(万维网地理信息系统)18-191.3.5OpenGIS(开放地理信息系统)19-201.4论文主要内容和组织20-222基于ComGIS的洋山港VR-GIS开发的技术理论基础22-412.1组件地理信息系统(ComGIS)22-302.1.1传统GIS存在的问题22-232.1.2COM技术与GIS技术结合23-292.1.3ComGIS技术发展现状29-302.2虚拟现实地理信息系统(VR-GIS)30-352.2.1虚拟现实技术30-312.2.2VR与

GIS的结合31-332.2.3

三维可视化33-342.2.4VRML34-352.2.5OpenGL352.3数字地球与数字城市35-362.4面向对象的软件工程36-372.5空间分析模型37-382.6遥感数据处理38-402.6.1遥感数据处理的主要内容39-402.6.2目前遥感数据处理的热点40本章小结40-413洋山港地区的空间数据库建设41-603.1“数字上海”平台41-443.1.1“数字上海”的三个版本413.1.2“数字上海”的总目标41-423.1.3“数字上海”的总体框架42-443.2洋山港地区数据库的设计44-483.2.1系统建库方法及技术标准44-453.2.2系统数据库设计基本原则453.2.3空间数据库设计45-463.2.4属性数据库设计46-483.3洋山港地区遥感影像库建设48-593.3.1洋山港遥感信息的存储与管理48-513.3.2洋山港遥感影像管理数据库51-523.3.3洋山港遥感影像的元数据52-533.3.4遥感影像数据与GIS数据的配准53-543.3.5洋山港遥感影像数据库实现54-59本章小结59-604洋山港地区地形三维建模研究60-864.1地形三维建模604.2DTM与DEM60-614.3地形三维建模的层次研究61-624.4数字高程模型及其生成62-684.4.1数字高程模型生成的思路62-634.4.2建立数字高程模

型的各种方法及比较63-644.4.3两种主要的数字高程模型:TIN和GRID64-684.5洋山港地区三维地形建模的技术路线68-854.5.1确定DEM生成方式684.5.2高程信息数字化68-694.5.3分幅矢量数据并合并69-714.5.4DEM的生成71-734.5.5DEM的进一步处理73-85本章小结85-865洋山港地区泥沙运动的可视化分析86-955.1洋山港水文泥沙状况86-915.1.1潮流状况87-885.1.2含沙量88-895.1.3泥沙来源89-905.1.4沉积物分析90-915.2海底水深图及其处理91-925.3洋山港地区泥沙运动的可视化92-935.4洋山港地区泥沙运动的空间分析93-945.4.1数字化冲淤图935.4.2泥沙运动的路线和速率935.4.3海区泥沙容积变化93-945.4.4泥沙运动的预测94本章小结94-956基于OpenGL的洋山港VR-GIS组件的开发及应用95-1376.1OpenGL技术理论分析95-1096.1.1OpenGL的工作原理95-976.1.2OpenGL函数库97-986.1.3OpenGL像素格式98-996.1.4OpenGL的变换系统和坐标系统99-1036.1.5OpenGL的图形真实化表达103-1096.2OpenGL实现洋山港虚拟现实的分析109-1126.2.1OpenGL实现洋山港虚拟现实的原由和可能性109-1106.2.2OpenGL绘制三维场景的步骤110-1116.2.3OpenGL中DEM的数据格式111-1126.3洋山港建设GIS中VR-GIS组件体系结构设计与实现112-1366.3.1组件对象模型概述112-1146.3.2VR-GIS实现的三种方式114-1156.3.3基于COM的VR-GIS体系结构设计115-1176.3.4基于COM的VR-GIS组件设计117-1246.3.5洋山港VR-GIS组件实现的主要功能124-136本章小结136-1377结论与展望137-1397.1结论与创新137-1387.2展望138-139

参考文献139-146致谢146

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