浅论三维gis建模方法的研究与实现

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1、江苏大学硕士学位论文三维GIS建模方法的研究与实现姓名：李守平申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：陈天滋20050305江苏大学硕士学位论文摘要三维GIS建模是发展新一代GIS系统的关键技术。本文首先提出了基于面向对象思想的建模方法——聚合派生法。其基本思想是：将模型分为基础模型和应用模型两大部分，其中基础模型由点、线和三角形三类原型及由其通过循环聚合而成的聚合实体构成，它可以适用于不同的场合；应用模型则是由基础模型通过一些附加条件派生而成。该建模方法的特点是避免了数据冗余、拓扑关系清晰且具有较强的通用性。然后分别从地形和地物两方面验证该建模方法的可行性和正确性。对于

2、三维实体，主要是如何对实体进行划分、组织、存储和检索。本文将一个建筑物看成一个实体对象，然后将该实体根据复杂关系剖分成屋顶和墙面两部分，这样逐层分隔，最终划归为三类基础模型。数据的存储是以现有的关系数据库为基础，以面向对象的思想为指导来设计空间数据库，实现对象的存储。对于真三维地形，在分析现有算法的基础上，结合本建模方法的特点，对D一三角网的构造算法进行了改进。由于传统的D．三角网的构造需要构造包含所有离散点的凸多边形，该多边形一方面构造比较复杂，另一方面在基础模型中不存在多边形的构造，因此本文将其改为构造一个能包含所有点的超类三角形，在向超类三角形中插入其他离散点时，充分利用D

3、．三角网本身的特性，这样构造的D一三角网不需要最终的优化步骤，提高了算法的执行效率。通过实验室数据验证，该改进算法是正确有效的。在地形可视化方面，由于受计算机性能的影响，对大范围、海量地形数据的快速显示和漫游难以做到实时，因此本文又提出了基于LOD不规则三角网的正方形树的地形简化算法。利用四叉树原理进行分割合并，并给出了数据分块和调度策略，最终实现了四种不同层次的细节模型。本文最后通过对江苏大学现有电子地图和设计图纸数据的采集，利用本建模方法成功地实现了数字校园三维模型的设计。关键词：三维GIS，空间模型，Delaunay三角网，三维地形，LOB，空间数据库江苏大学硕士学位论文A

4、BSTRACT3DGISisakeytechnologyfordevelopingnewgenerationGIS．ThethesisfirstpromotesbasedObjectOrientedModelingmethod—Aggregating＆DerivingMothod．Itsmainideaisdividingmodelintobasemodelandappliedmodel．Thebasemodelconsistsofthreeprototypes—point，lineandtriangle-andderivedentitiesthataggregatedfromt

5、heprototypes，whichappliestodifferentsituation；theappliedmodelisderivedfromthebasemodelbyaddingsomeadditionalcondition．Thecharacteristicsofthemodelingmethodareavoidingdataredundancies，topologicalrelationisclearandhavingmoreflexibility．Then，thethesisvalidatesitsfeasibilityandcorrectnessfromtwoa

6、spects·terrainandbuilding．For3Dentity,themainthingisthathowtodivide，organize，storeandsearch．Thethesisregardsabuildingasanobject；dividethebuildingintoaroofandmetopes，dividedinthiswayandcomedowntothreeprototypes．ThedatastorageisbasedonRDS，designspatialdatabaseunderthedirectionofobjectorientedco

7、nceptandrealizeobjectstorage．Forreal3Dterrain，afteranalyzingexitingalgorithmsandcombiningthecharactersofthemodelingmethod，theauthorimprovesD—Trianglealgorithm．Thetraditionalalgorithmneedstoconstructaprotrudingpolygonincludingalldiscretepoints