三维地形表面的可视化实现

三维地形的可视化研究是当前对港口、航道等进行地形演变、泥沙淤积等分析研究的前沿课题 ,是快速、及时地再现地形三维信息及综合分析的有效途径。文中介绍了如何通过微软VB开发平台实现地形表面的三维可视化 ,并实现三维图形的缩放、旋转与输出。     

基于OpenGL的三维地形可视化技术与实现

介绍了OpenGL和三维地形的相关概念,详细说明了三维地形的制作以及可视化实现。利用建模技术建立了三维地形模型,在场景中使用光照、纹理映射技术,使图像具有较强真实感,并通过键盘,实现人机交互,实现了三维地形可视化。     

长江航道三维可视化数据处理方法研究

阐述长江航道三维可视化系统的多源海量数据的获取及处理方法,研究航道地形数据的特点及其处理流程,基于三维可视化系统采用对比分析的方法突出了各相关数据的处理效果。     

基于WPF的三维流场可视化研究

通过对多种三维流场仿真算法的研究,以WPF图形平台为基础,采用可视化编程语言开发了三维流场可视化系统。在三维地形、表面流场可视化的基础上,提出了置于模型域的多剖面流场并叠加标量场的三维流场呈现方式。同时采用示踪球追踪以及标识点迹线描述的方式反映流场的结构特性以及三维流场局部细节。可视化系统通过异步处理方式高效、流畅地呈现仿真流场。以三维溃坝模拟计算为例,验证了可视化平台的实用性。     

基于VC和OpenGL生成三维真实感地形

OpenGL是功能强大的三维图形库，可方便地制作三维地形模型。介绍了OpenGL的基本概念以及以MFC为平台进行OpenGL编程的方法，详细说明了VisualC 与OpenGL结合开发环境下的地形三维可视化中地形模型的映射、三维真实感地形生成以及交互式动态显示的计算机实现过程，并用实例验证了这一方法的可行性。     

潮流三维动态可视化模拟系统研究

应用GIS技术和三维仿真技术建立三维地形模型,通过叠加二维动态潮流模型实现了潮流模拟三维动态可视化,并给出了系统层次架构模型。在对基础数据进行格式分析的基础上,重点阐述了地形数据处理建模方法和二维潮流动态模拟的空间和时间插值混合使用关键算法,介绍了由此开发的潮流模拟三维动态可视化演示系统的具体功能模块,并对系统深入开发方向进行了展望。     

BIM技术在航道水下地形空间监测中的应用

地形是区域环境的重要组成部分,三维地形分析为地表演化过程研究提供了全新的技术支撑。本文依托黑沙洲航道整治二期工程多期水下地形测量数据,基于BIM技术实现各个时期航道水下地形表面的三维可视化,并对其进行动态监测分析。研究表明,基于BIM技术实现航道水下地形空间监测,能够更加形象直观地展示区域地形演变、泥沙淤积等三维情况,对于航道的维护和整治具有重大意义。     

基于分形理论的水下地形生成

地形三维化是近些年随着地理信息系统和计算机可视化技术发展起来的新兴应用。现阶段地形可视化的研究对象还主要集中在陆地地形,对于水下地形的研究很少。论文中介绍了一个基于二维电子海图中离散水深数据通过分形曲面插值算法构建数字高程模型(DEM),并通过三维地形建模最终实现海底地形的三维可视化的解决方案。     

水深测量数据的组织管理与三维可视化

文章应用GIS理论思想,对水深测量数据格式进行深入分析,提出应用空间数据库来组织管理水深数据的新方法,给出了数据结构。在此基础上,对水深测量数据的应用价值进行深入挖掘,提出利用水深离散点数据进行水下地形建模,从而实现水深数据的三维可视化直观表达,并就此给出了地形建模过程和渲染步骤以及三维场景效果优化方法。     

航道抛石施工过程仿真系统开发

长江下游深水航道整治工程抛石施工过程,受限于没有针对性的三维可视化系统。目前使用的数字化工具,三维可视化效果不理想,动态数据信息查询不便,不能及时有效地反映抛石过程中的情况。基于MATLAB平台,研发出一套具有完全自主产权、有针对性、三维显示的航道工程抛石断面形成过程监测可视化软件,可实现原始地形、设计地形与实抛地形的三维显示。通过对比分析抛石前后地形,及时反映抛石施工区域漏抛或超抛情况,能辅助提高航道整治抛石施工工程的精度与进度。     

虚拟三维技术在港口远程监控中的应用

虚拟三维技术是一种仿真模型的数字化技术。通过建立三维可视化模型,计算机与起重机上的PLC、通用传感器、编码器等设备实时交换数据,模拟起重机的外观、空间关系、运动学、动力学特性和电气学特性等。本文介绍了虚拟三维技术在港口起重机远程监控中的应用方案。     

AutoCAD环境下河床冲淤程序设计

冲淤计算是河流、海岸、港区等水域分析和预测河床变化的基础.通过收集不同时期水下地形数据,基于Delaunay三角网生成的数字高程模型,根据河床局部空间区域体积变化,以三维空间垂直三棱柱体作为基本单元,利用VBA强大的可视化用户界面及其编程语言开发出基于AutoCAD环境下的冲淤量自动处理程序.为VBA的二次开发应用和研究提供了有益的参考.     

3D 船舶交通管理系统应用的探讨

据统计海上所发生的交通事故80%都是人为因素造成,为提高VTS值班人员的监控效果,加强其对航行人员的警示提醒,3D船舶交通管理系统近些年逐步发展起来,文中通过对3D VTS结构和应用的介绍,分析其在船舶交通管理中对避免人为失误的优势,探讨其未来在海事监管中的发展前景,以期促进港口水域的航行安全。     

一种河道紊流三维数值模拟离散格式的应用探讨

通过引用气体动力学中的Osher格式计算控制体交界面通量,建立了一种基于有限体积法的河道紊流三维数学模型。该格式是对准确的非线性黎曼问题的近似解法,具有很好的守恒性、逆风性、单调性和高分辨率捕捉间断的能力,解决了河床变化剧烈处水流计算易发散的难题,在紊流模型的选取上,考虑到紊动能量和紊动尺度在水平方向和垂直方向上的差异,平面上采用大涡模型,垂向上采用k-ε模型。通过桥墩和丁坝局部水流实测资料校核模型模拟局部复杂水流结构的能力,模型计算得到的马蹄涡、回流结构及流速分布与实测基本一致。     

长江下游福姜沙北水道近期演变分析及维护对策研究

福姜沙水道分为福姜沙南、中、北3条水道。福北水道开放之初,航道条件较好,河床整体较为稳定。但近年来,随着左岸六助港附近心滩的迅速发展,福北水道上段河床发生了较大的变化,已对航道维护及靖江港运营造成了较大的影响。文章通过分析福北水道近十多年来河床演变及航道条件变化,充分认识其发展规律及演变原因,提出后续维护措施及建议。     

富绥公路桥桥址河段演变规律及通航条件研究

以实测水文、泥沙及地形资料为依据,针对该河段河床宽浅、洲滩及支汊众多,河床覆盖层较厚,河床可动性较大,拟建桥址河段均存在航槽摆动等特点,利用河床演变分析及物理模型试验等手段,研究了富绥松花江公路大桥3个桥址河段河床演变规律及通航条件,提出满足通航要求的推荐桥址,为富绥松花江公路大桥桥址选择提供科学依据。     

枢纽下游河床极限冲刷及水位降落研究进展

天然河流修建枢纽后,上游来沙将在枢纽形成的水库内淤积,出库沙量锐减,下游河道因受枢纽下泄清水的冲刷而发生一系列变化。特别是对于沙质和沙卵石河床,随着下泄清水的冲刷,河床随之出现了相应的再造床过程。枢纽清水下泄引起下游河床下切、水位下降问题是枢纽设计及航道整治中的重点和难点。由于河段来水来沙条件、枢纽调度方式、坝下河床断面型态、河床质组成及覆盖层厚度等不同,坝下形成的冲刷幅度、稳定冲刷层及冲刷范围等各不相同,坝下水位降落幅度也不尽相同,而河床质组成是影响河床极限冲刷的主要因素。文章从不同河床质组成出发,分别对枢纽下游河床极限冲刷以及水位下降研究成果进行了总结,并对各种计算方法进行了简要的评述。     

大规模采沙对弯道滩险的影响

以岷江朱石滩为例,分析大规模采沙对弯道滩险河床演变和航道条件的影响。采沙前,朱石滩河段河床基本冲淤平衡;采沙后,河床冲淤平衡被破坏,河床严重下切,汛期河床回淤剧烈。大规模采沙对弯道滩险航道条件的影响主要表现为破坏航道边界、降低河段水位、增加上游水面比降;原来稳定的弯槽由于水深不足而被舍弃,航道改走不稳定的直槽,给航道维护带来困难;河床地形凌乱,航槽局部存在较大横流,给船舶航行带来安全隐患。     

鸭绿江公路大桥桥区河段平面二维潮流泥沙数学模型研究

为研究在建鸭绿江公路大桥桥墩及施工栈桥等对航道条件的影响,建立了二维潮流泥沙数学模型,对桥区河段水动力条件和河床冲淤变化进行了模拟研究。研究结果表明大桥施工期桥区河段出现的剧烈变形主要由河床自然演变造成,淤积的主要原因是前期冲刷量大、河床自动恢复平衡的结果。施工栈桥和桥墩也对淤积产生一定贡献,拆除后河床会产生一定的冲刷和恢复调整。     

长江下游江心洲—乌江长河段河床演变宏观分析研究

以现场调研和多年实测资料为基础,采用理论分析的方法,对长江下游典型长河段江心洲—乌江河段水流和泥沙特征、河床演变宏观规律进行了分析,并对影响洲滩演变的主要因素进行总结、归纳。分析结果表明:长江下游江心洲—乌江长河段的河床演变是江心洲河段主流摆动的联动效应,各水道河床演变相互关联,相互影响,而该河段进口主流的摆动是引起河段内几个水道河床演变主要原因之一。