三維空間數(shù)據(jù)建模及算法

內(nèi)容概要

　　三維地理信息系統(tǒng)（GIS）是建立數(shù)字地球的關(guān)鍵技術(shù)，在數(shù)字城市、數(shù)字礦山、虛擬戰(zhàn)場等研究領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。三維GIS理論研究與軟件開發(fā)成為國際GIS研究領(lǐng)域的難點和熱點問題之一，三維數(shù)據(jù)建模是三維GIS的核心，三維GIS功能的發(fā)揮取決于其所選擇的三維數(shù)據(jù)模型與建模方法。
　　本書以地質(zhì)勘探工程及虛擬戰(zhàn)場三維現(xiàn)象為對象，以建立數(shù)字礦山、虛擬戰(zhàn)場為研究目標，系統(tǒng)介紹了三維GIS空間數(shù)據(jù)建模及其算法。主要內(nèi)容包括：三維空間數(shù)據(jù)模型研究現(xiàn)狀，各種三維現(xiàn)象的空間特征和信息獲取方法，矢量與柵格集成的空間數(shù)據(jù)模型總體框架與分類體系，基于似三棱柱三維數(shù)據(jù)模型、基于多層DEM三維地層模型及其它們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、建模方法和模型操作算法，三維復(fù)雜地質(zhì)體建模方法，三維虛擬戰(zhàn)場及建模技術(shù)。
　　本書可作為測繪、城市規(guī)劃、資源勘探、礦山開采、海洋、大氣、軍事、社區(qū)管理、GIS等學(xué)科領(lǐng)域的研究開發(fā)人員及相關(guān)專業(yè)教師、研究生的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論
1.1 引言
1.2 三維GIS研究現(xiàn)狀
1.2.1 三維GIS特點與功能
1.2.2 三維GIS軟件與應(yīng)用需求
1.2.3 三維GIS發(fā)展的需要解決的問題
1.3 三維空間數(shù)據(jù)建模研究意義
1.3.1 地礦三維建模研究意義
1.3.2 三維虛擬戰(zhàn)場研究意義
1.4 本書內(nèi)容與章節(jié)安排
參考文獻
第2章 三維GIS空間數(shù)據(jù)模型研究綜述
2.1 GIS空間數(shù)據(jù)模型
2.1.1 數(shù)據(jù)模型
2.1.2 空間數(shù)據(jù)模型
2.1.3 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.2 三維空間數(shù)據(jù)模型研究現(xiàn)狀與分析
2.2.1 三維空間數(shù)據(jù)模型回顧
2.2.2 基于面表示的模型
2.2.3 基于體表示的模型
2.2.4 基于混合表示的模型
2.2.5 三維空間數(shù)據(jù)模型分析
2.3 建立三維空間數(shù)據(jù)模型應(yīng)考慮的因素
參考文獻
第3章 三維建模現(xiàn)象及其描述方法
3.1 三維建?，F(xiàn)象
3.1.1 地表三維現(xiàn)象與描述方法
3.1.2 三維自然地質(zhì)現(xiàn)象與描述方法
3.1.3 地下勘探工程現(xiàn)象與描述方法
3.2 三維建模對象幾何與空間維特征分析
3.3 地質(zhì)信息特征來源與表達
3.3.1 地質(zhì)信息及其特征
3.3.2 地質(zhì)信息來源分類
3.3.3 地質(zhì)信息的表示形式
3.3.4 地質(zhì)信息的圖形表達
3.4 空間信息的獲取與數(shù)據(jù)處理
3.4.1 地表三維空間信息獲取方法
3.4.2 三維地質(zhì)體空間信息的獲取方法
3.4.3 測井資料解釋與分析
3.4.4 鉆孔測斜資料計算
3.4.5 從二維地質(zhì)圖件上獲取地質(zhì)體三維信息
參考文獻
第4章 三維空間數(shù)據(jù)模型框架
4.1 三維空間建?；A(chǔ)
4.1.1 面向?qū)ο蟮母拍?br />4.1.2 空間拓撲關(guān)系
4.1.3 離散模型概念
4.2 矢量與柵格集成的空間數(shù)據(jù)模型總體框架
4.2.1 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建模描述
4.2.2 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建模描述
4.2.3 空間數(shù)據(jù)模型總體框架
4.2.4 空間數(shù)據(jù)模型分類體系
4.3 地礦三維空間數(shù)據(jù)模型
4.3.1 基于似三棱柱體三維數(shù)據(jù)模型
4.3.2 基于混合體元的三維空間數(shù)據(jù)模型
4.3.3 基于多層DEM與qtpv混合數(shù)據(jù)模型
4.4 地礦三維空間數(shù)據(jù)模型邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計實例
4.4.1 邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.4.2 實例描述
參考文獻
第5章 似三棱柱體三維數(shù)據(jù)建模及算法
5.1 引言
5.2 基于似三棱柱體的三維數(shù)據(jù)模型
5.2.1 似三棱柱體元定義
5.2.2 基于似三棱柱體元數(shù)據(jù)模型
5.2.3 模型拓撲關(guān)系描述
5.2.4 模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3 地層和地勘工程似三棱柱體建模思路和算法
5.3.1 基于原始采樣點地層建模方法
5.3.2 地層似三棱柱體建模特殊問題處理
5.3.3 基于地層界面插值點的建模方法
5.3.4 地勘工程對象似三棱柱體建模
5.4 似三棱柱體模型操作算法設(shè)計
5.4.1 模型切割算法設(shè)計
5.4.2 似三棱柱體體元的四面體剖分
5.4.3 地質(zhì)體表面模型的提取
5.5 似三棱柱體模型建模效益分析
5.6 基于似三棱柱三維地質(zhì)體建模與可視化系統(tǒng)
5.6.1 實驗系統(tǒng)功能
5.6.2 實驗數(shù)據(jù)與結(jié)果
參考文獻
第6章 基于多層DEM三維地層模型與相關(guān)算法
6.1 引言
6.2 基于多層DEM的三維模型與建模流程
6.2.1 基于多層DEM的三維地層模型
6.2.2 基于多層DEM的地層建模過程
6.3 地層層面數(shù)據(jù)空間插值
6.4 地層層面構(gòu)建方法
6.4.1 TIN概述
6.4.2 格網(wǎng)索引
6.4.3 無約束數(shù)據(jù)的地層層面TIN構(gòu)建方法
6.4.4 帶約束數(shù)據(jù)的地層層面TIN構(gòu)建方法
6.4.5 算法效益
6.5 三維地層模型構(gòu)建與操作方法
6.5.1 基于最短對角線方法的表面建模
6.5.2 地層層面縫合成體
6.5.3 地層模型的剖切處理
6.5.4 基于多層DEM與qtpv混合模型建模方法
6.6 地層模型的相關(guān)算法研究
6.6.1 模型拼合算法
6.6.2 簡單多邊形三角剖分方法
6.6.3 帶島嶼的約束數(shù)據(jù)域的TIN剖分算法
6.7 基于多層DEM的三維地層建模與可視化系統(tǒng)
6.7.1 系統(tǒng)功能及實驗效果圖
6.7.2 算法實例
參考文獻
第7章 復(fù)雜地質(zhì)體建模方法
7.1 復(fù)雜地質(zhì)體TIN建模方法
7.1.1 斷層的處理
7.1.2 含逆斷層的復(fù)雜斷層界面的避部分區(qū)
7.1.3 煤層底板TIN模型的建立
7.2 基于多輪廓線的復(fù)雜地質(zhì)體建模方法
7.2.1 簡單輪廓線之間的三維地質(zhì)體重構(gòu)
7.2.2 多輪廓線之間的三維地質(zhì)體重構(gòu)
7.2.3 實驗系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
參考文獻
第8章 三維虛擬戰(zhàn)場及建模技術(shù)
8.1 引言
8.2 地形建模技術(shù)
8.2.1 地形仿真建模
8.2.2 真實數(shù)據(jù)地形建模
8.2.3 基于LOD的三維地形簡化技術(shù)
8.2.4 三維虛擬戰(zhàn)場場景管理
8.3 地物地貌建模技術(shù)
8.3.1 地物地貌建模方式
8.3.2 地物地貌建模方法
8.3.3 地物地貌對象嵌入技術(shù)
8.4 特殊效果生成技術(shù)
8.4.1 基于粒子系統(tǒng)的特殊效果生成
8.4.2 戰(zhàn)場環(huán)境聲音仿真
8.5 三維軍標設(shè)計與建模
8.5.1 三維軍標符號及分類
8.5.2 三維軍標建模
8.5.3 軍標符號的表達
參考文獻

編輯推薦

《三維空間數(shù)據(jù)建模及算法》作者在攻讀博士學(xué)位論文期間主持完成了多項三維空間數(shù)據(jù)建模方面的研究課題，以地質(zhì)礦山工程為研究對象開展了地礦三維空間數(shù)據(jù)模型、建模方法及模型操作算法進行研究工作，并做了相應(yīng)的實驗研究。主要內(nèi)容包括：三維空間數(shù)據(jù)模型研究現(xiàn)狀，各種三維現(xiàn)象的空間特征和信息獲取方法，矢量與柵格集成的空間數(shù)據(jù)模型總體框架與分類體系，基于似三棱柱三維數(shù)據(jù)模型、基于多層DEM三維地層模型及其它們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、建模方法和模型操作算法，三維復(fù)雜地質(zhì)體建模方法，三維虛擬戰(zhàn)場及建模技術(shù)。本書由程朋根、文紅著。

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