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海岛三维景观重建及其在生态修复规划中的应用

作　者: 刘建伟
导　师: 滕骏华
学　校: 首都师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 海岛 三维景观 GIS 生态修复规划
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


近年来,快速发展的海洋经济和日益紧缺的土地资源,致使我国各地开发利用海岛的程度不断加大。部分海岛生态破坏严重,岛上水土的流失致使海岛面积变小,甚至带来整岛消失的后果。为了对已破坏的海岛进行生态修复,我国已经做了大量相关工作,但是针对海岛三维景观重建并将其应用到海岛生态修复规划中的研究还很少。本文将三维景观重建技术引入海岛修复规划工作。基于GIS技术,集成多种数据源,建立海岛三维模型,重建破坏后的海岛三维景观,以期为海岛生态修复规划部门提供辅助决策,从而提高规划效率。论文主要研究工作有：(1)利用基于CORS的测量数据及1：10000地形数据构建海岛陆面精细三维模型,对比七种空间插值方法,选择水深数据最优插值方法生成海底DEM,同时研究如何将海底水深数值与海岛表面高程值两者的基准进行统一,生成海底与海岛陆面一体化DEM；(2)运用计算机三维建模技术对海岛陆面三维模型进行纹理贴图,并结合OpenGL可视化技术,构建海岛三维景观虚拟环境。本文解决了构建海岛精细三维模型中面临的数据源缺少、海陆基准难以统一等问题,重建了海岛三维景观,为海岛三维景观的重建提供了一套完整的解决方案。同时将所建立的海岛三维景观应用于桥梁山海岛生态修复规划工作中,应用表明,海岛三维景观在海岛生态修复规划及实施工作中起到了良好的辅助作用。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 研究背景  10-11
    1.1.1 支撑课题  10
    1.1.2 选题意义  10-11
  1.2 研究现状  11-13
    1.2.1 三维景观重建方面  11-12
    1.2.2 海岛三维信息获取方面  12-13
  1.3 当前研究中存在的问题  13
  1.4 研究内容和方法  13-14
  1.5 论文结构  14-16
第二章 数据获取及数据预处理  16-26
  2.1 研究区概况  16-17
  2.2 多源数据获取  17-21
    2.2.1 基础地形数据获取  17-18
    2.2.2 海岛陆面数据获取  18-20
    2.2.3 照片纹理数据获取  20-21
  2.3 数据预处理  21-26
    2.3.1 基础地形数据预处理  21
    2.3.2 CORS实测数据预处理  21-25
    2.3.3 纹理数据预处理  25-26
第三章 海岛陆面与海底DEM的构建及一体化  26-43
  3.1 高程基准与深度基准统一  26-27
    3.1.1 高程基准  26
    3.1.2 深度基准  26-27
    3.1.3 高程基准与深度基准的统一  27
  3.2 海岛陆面DEM生成  27-31
    3.2.1 海岛陆面数据模型选择  27-28
    3.2.2 海岛陆面DEM生成  28-30
    3.2.3 DEM精度评价  30-31
  3.3 海底DEM生成  31-42
    3.3.1 空间插值方法研究  32-34
    3.3.2 基于离散水深点的空间插值计算  34-40
    3.3.3 空间插值结果精度分析  40-41
    3.3.4 海底DEM生成  41-42
  3.4 海岛陆面与海底DEM一体化  42-43
第四章 海岛三维景观的实现  43-54
  4.1 三维模型构建  43-46
    4.1.1 常用三维模型  43-45
    4.1.2 海岛陆面三维模型构建  45-46
  4.2 海岛陆面模型纹理贴图  46-48
  4.3 海岛陆面模型加载  48-51
    4.3.1 模型文件基本构成分析  48-49
    4.3.2 模型文件的读取  49-50
    4.3.3 模型的绘制与控制  50-51
  4.4 海岛三维景观实现  51-54
    4.4.1 DEM自分块  52
    4.4.2 三维景观实现  52-54
第五章 海岛三维景观在生态修复规划中的应用  54-62
  5.1 海岛生态修复规划的工作流程  54-55
  5.2 海岛三维景观在生态修复方案编制中的应用  55-57
    5.2.1 海岛破坏前后景观对照  55-56
    5.2.2 海岛生态修复方案编制  56-57
  5.3 海岛三维景观在生态修复规划实施中的应用  57-62
    5.3.1 海岛地形浏览  57-58
    5.3.2 生态修复措施应用  58-60
    5.3.3 生态修复中的其他应用  60-62
第六章 结论与展望  62-64
参考文献  64-66
攻读硕士学位期间发表的论文与参加的科研项目  66-67
致谢  67

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 一般性问题 > 测绘数据库与信息系统
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