伴隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高以及城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展,三維管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)已成為城市管網(wǎng)管理系統(tǒng)研究開發(fā)的新熱點(diǎn)。三維管網(wǎng)數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)庫的建立及數(shù)據(jù)檢索方法是三維管網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ),三維可視化及空間分析是3DGIS發(fā)展需要解決的技術(shù)難題。本文結(jié)合國家科技部國際合作項(xiàng)目,對綜合管網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、索引與三維可視化算法進(jìn)行了深入研究,主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)包括: 1、綜合管網(wǎng)三維空間數(shù)據(jù)庫及空間數(shù)據(jù)引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 (1)以地下管網(wǎng)的空間分布特征為出發(fā)點(diǎn),研究了地下管網(wǎng)的數(shù)據(jù)模型,借鑒Geodatabase數(shù)據(jù)庫模型的思想,設(shè)計(jì)了三維管網(wǎng)的Shape幾何存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),并初步形成了綜合管網(wǎng)數(shù)據(jù)的三維空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。 (2)構(gòu)建了三維管網(wǎng)的空間數(shù)據(jù)引擎。在該引擎中利用了數(shù)據(jù)庫索引表提高了大數(shù)據(jù)量綜合管網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)度速度;建立了管網(wǎng)數(shù)據(jù)集模型,實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)數(shù)據(jù)的有效管理;在數(shù)據(jù)層與可視化層實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)二維、三維顯示的一體化。 2、綜合管網(wǎng)的三維可視化、空間分析功能的實(shí)現(xiàn)及其關(guān)鍵技術(shù)研究。 (1)綜合利用Com組件、GDAL開源庫等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了綜合管網(wǎng)中各個(gè)要素的可視化建模與三維顯示,并提出了一種基于GPU的管線銜接處的平滑處理,改善了管線要素的三維可視化效果; (2)將信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與訪問技術(shù)——Hash映射技術(shù)引入到三維可視化中,實(shí)現(xiàn)了三維綜合管網(wǎng)復(fù)雜數(shù)據(jù)資源的高效管理; (3)綜合應(yīng)用背面剔除、視見體裁減、LOD等算法,保證了大數(shù)據(jù)量綜合管網(wǎng)三維場景繪制的實(shí)時(shí)性; (4)采用空間幾何分析方法,實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)要素的點(diǎn)選查詢,并結(jié)合圖論搜索算法和粒子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了三維場景中的爆管分析功能及可視化顯示。 3、借鑒MVC模式的設(shè)計(jì)思想,開發(fā)了“三維綜合管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)”,并開始了初步應(yīng)用。 經(jīng)算法集成,研發(fā)了一個(gè)功能較強(qiáng),效果良好、性能... （共73頁)