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三维GIS中地形可视化技术的研究

季伟  
【摘要】: 随着GIS应用的不断深入,以二维方式处理三维空间数据已不能满足实际应用的需求,用户需要三维可视化、动态交互地处理、分析、显示他们的多种地理相关数据。同时由于二维GIS数据模型与数据结构理论和技术的不断成熟,图形学理论、数据库理论技术及其它相关计算机技术的进一步发展,三维GIS的大力研究和加速发展现已成为可能。在建立和维护三维GIS的各个阶段中,不论是对三维对象的输入、编辑、存储、管理,还是对它们进行空间操作与分析或是输出结果,只要涉及到三维对象,就存在三维可视化问题。因此,三维对象的可视表达在三维GIS建设的整个过程中都是必要的,可以说对地形三维可视化技术的研究是实现三维GIS的基础。 本文在吸取了计算机图形学、现代数学、计算机科学、测绘学等众多领域大量先进理论成果的基础上,系统的论述了三维GIS中地形三维可视化的理论、技术和算法,包括数字高程模型的地形表面建模技术、地形三维可视化的基本理论、基于模型简化的地形三维动态显示技术以及基于三维地形图的空间查询技术。在诸多技术中,结合防汛决策支持系统对可视化的具体要求,本文重点论述了:以扫描地形图为纹理的地形可视化算法;基于几何模型的视点相关多分辨率地形简化算法及其在数据呈带状分布情况下的扩展算法;空间查询技术在矢量要素叠加和洪水模拟演进方面的可视化应用。


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