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三维GIS体系结构设计和关键技术的研究与实现

作　者: 马玉娟
导　师: 魏东
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 3D GIS 三维地形 地形分析 体系结构
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 335次
引　用: 1次
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内容摘要


地理信息系统(GIS)作为地理学、测量学、制图学、遥感学、图形图像学等学科发展形成的一门边缘学科,已经走向成熟并向社会化迈进。随着二维GIS数据模型与数据结构理论和技术的成熟,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,加上应用需求的强烈推动,三维GIS的大力研究和加速发展现已成为可能。数字地球的提出也要求GIS能够处理多维信息,因此3D GIS已经成为当前GIS发展的一个重要方向。论文在研究了三维GIS开发方式以及相关的三维GIS软件,考虑到GIS软件平台下分析功能的特点,采用将二维GIS中分析等功能与三维地形场景相结合的方法,为三维场景提供空间分析的功能,实现二者之间的优势互补。设计了系统的体系结构,分为数据层、核心层和用户层,在该结构下实现三维地形的生成与显示,实现系统与用户的交互,并通过接口函数与ArcGIS Engine开发工具包进行通信,对于部分简单的GIS功能,直接调用ArcGIS Engine提供的工具按钮实现,对于复杂的GIS功能,则通过Java 3D编程方法来实现的。本系统的实现采用面向对象开发语言JAVA和JAVA 3D编程实现,并充分利用了ArcGIS Engine提供的组件,该法有效地提高应用地理信息系统的开发效率,且具有良好的用户界面和完善的功能。最后,为了增加系统的交互性能,设计了菜单,工具栏,标签页和滚动条等,用户可以方便的操作。三维GIS体系结构的设计通过编程实践证明了其结构的合理性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-19
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
    1.2.1 三维GIS简介  11-12
    1.2.2 三维GIS研究的内容  12
    1.2.3 三维GIS的功能  12-14
    1.2.4 三维GIS的发展  14-16
  1.3 三维GIS应用  16-17
  1.4 课题研究的主要内容  17-19
第二章 三维GIS的相关技术  19-29
  2.1 三维GIS技术概述  19
    2.1.1 三维GIS与二维GIS的区别  19
  2.2 三维地形数据的获取  19-23
    2.2.1 DEM的概念  19-20
    2.2.2 DEM数据的获取  20-21
    2.2.3 DEM的表示模型  21-23
  2.3 地形三维可视化技术  23-26
    2.3.1 地形三维显示技术  23-25
    2.3.2 纹理映射技术  25-26
  2.4 ArcGIS Engine的技术  26-29
    2.4.1 ArcGIS Engine的特点  26-27
    2.4.2 ArcGIS Engine的组成  27-29
第三章 三维GIS系统设计  29-34
  3.1 系统的设计原则  29
  3.2 系统软件总体结构  29-31
  3.3 系统功能模块设计  31
  3.4 功能模块说明  31-32
    3.4.1 三维显示模块  31
    3.4.2 三维分析模块  31-32
  3.5 系统开发  32-34
    3.5.1 开发方式  32
    3.5.2 开发环境  32-34
第四章 三维GIS系统功能实现  34-55
  4.1 系统实现的关键技术  34-44
    4.1.1 三维地形生成  34-41
    4.1.2 坡度分析  41-42
    4.1.3 三维GIS和二维GIS的结合  42-44
    4.1.4 三维场景交互式界面设计  44
  4.2 三维GIS的实现  44-55
    4.2.1 三维GIS界面的实现  45
    4.2.2 三维GIS浏览功能实现  45-48
    4.2.3 三维地形显示  48-49
    4.2.4 部分三维地形分析  49-55
第五章 结论  55-56
参考文献  56-58
在学研究成果  58-59
致谢  59

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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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