基本信息
- 項目名稱：
- 神東礦區(qū)的DEM可視化研究與分析
- 小類：
- 數(shù)理
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 本項目從DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)入手，研究DEM可視化的原理及實現(xiàn)的方法，對比分析不同方法的優(yōu)缺點，在DEM模型的基礎(chǔ)上論述地形分析的理論與計算方法，以VB為編程語言，AutoCAD為輸出平臺，從底層開發(fā)，建立神東礦區(qū)DEM可視化與分析系統(tǒng)。系統(tǒng)以格網(wǎng)DEM為數(shù)據(jù)源，預期計劃要求系統(tǒng)實現(xiàn)三維線框圖、等高線、立體等高線、明暗等高線等可視化方法以及坡度、坡向分析等簡單的分析功能。
- 詳細介紹：
- 項目在明確數(shù)字高程模型（DEM）的概念與特點的基礎(chǔ)上，基于格網(wǎng)DEM生成等高線、立體等高線、明暗等高線的算法和格網(wǎng)DEM的數(shù)字地形分析（主要是坡度坡向的提?。?。在吸取三維計算機圖形學、幾何計算、科學計算可視化、虛擬現(xiàn)實的先進理論和技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，圍繞地形可視化及其數(shù)字地形模型、三維地形生成等技術(shù)建立神東礦區(qū)DEM可視化與分析系統(tǒng)。項目以VB 6.0為開發(fā)語言，以AutoCAD作為輸出平臺，建立神東礦區(qū)DEM可視化與分析系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)三維線框圖、等高線、立體等高線、明暗等高線等可視化方法以及坡度、坡向等分析功能。并在運用系統(tǒng)實現(xiàn)可視化與分析的同時，使用ARCGIS成品軟件進行可視化與分析操作，將兩種結(jié)果進行對比，驗證系統(tǒng)的正確性。礦區(qū)DEM的可視化可大大節(jié)省內(nèi)外業(yè)工作量，能使估算過程達到自動化和規(guī)范化水平，不必再進行重復測量，從而為神東集團改造和管理提供豐富的基礎(chǔ)信息和輔助功能，對礦區(qū)的發(fā)展將發(fā)揮積極作用。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 數(shù)字礦山是當前礦業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方向，在數(shù)字礦山中DEM是重要基礎(chǔ)地理信息。為了更好的為數(shù)字神東礦區(qū)提供基礎(chǔ)資料，本論文深入研究了礦區(qū)的DEM建立理論，從底層開發(fā)，以VB 6.0為開發(fā)語言，以AutoCAD作為輸出平臺，獨立開發(fā)一套神東礦區(qū)DEM可視化與分析系統(tǒng)，實現(xiàn)DEM的剖面分析、坡度分析、坡向分析和明暗等高線繪制等功能，為礦區(qū)的信息化管理提供技術(shù)和資料支持。
科學性、先進性及獨特之處
- 1.利用VB 6.0和AutoCAD 2004作為開發(fā)工具，自主研制了具有三維建模功能、可視化與分析功能的桌面式神東礦區(qū)DEM可視化與分析系統(tǒng)；2.在實現(xiàn)明暗等高線三維可視化時，特別對矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換理論方法進行了改進，提出一種行數(shù)差等于列數(shù)差情況下的轉(zhuǎn)換算法；3.改進了等高線生成算法，思路簡單，計算量較小；4.坡度坡向分析時，提出一種合理的計算邊緣格網(wǎng)坡度坡向的方法。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- DEM是組成數(shù)字礦山的重要基礎(chǔ)地理信息，因此對礦區(qū)現(xiàn)有的地形數(shù)據(jù)進行整理，建立整個礦區(qū)的DEM，可以為數(shù)字礦區(qū)提供重要的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)。本論文針對礦區(qū)的實際數(shù)據(jù)情況研究了礦區(qū)DEM的建立的相關(guān)理論和方法，實現(xiàn)了格網(wǎng)DEM的構(gòu)建、立體等高線及明暗等高線的生成、坡度坡向分析，在實現(xiàn)上述成果中，既改進了相關(guān)算法，實現(xiàn)三維可視化分析，又可為礦區(qū)建設(shè)和管理提供相關(guān)地理信息，具有現(xiàn)實意義。
學術(shù)論文摘要
- 本文深入研究了數(shù)字礦山DEM的建立的相關(guān)理論，探討礦區(qū)DEM三維可視化分析的理論和方法?；诟窬W(wǎng)DEM生成等高線、立體等高線、明暗等高線，重點研究了明暗等高線和坡度、坡向的提取算法。從底層開發(fā)，以VB 6.0為開發(fā)語言，以AutoCAD作為輸出平臺，獨立開發(fā)一套神東礦區(qū)DEM可視化與分析系統(tǒng)，實現(xiàn)DEM的剖面分析、坡度分析、坡向分析和明暗等高線繪制等功能，為礦區(qū)的建設(shè)和管理提供技術(shù)和信息支持。
獲獎情況
- 獲得大學生創(chuàng)新實驗項目資助 遼寧工大第七屆“雄鷹杯”大學生科技學術(shù)論文競賽二等獎
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 趙耀紅,史曉峰.DEM在OpenGL中的三維顯示[J].現(xiàn)代情報,2003,(11):70～72. [2] 李慶林.數(shù)字高程模型[M].武漢:武漢大學出版社,2001. [3] 湯國安,劉學軍,閭國年.數(shù)字高程模型及地學分析的原理與方法[M].北京:科學出版社,2005. [4] 鮑和云.液壓缸的參數(shù)化設(shè)計與實現(xiàn)[D].淮南:安徽理工大學,2001.等
同類課題研究水平概述
- 三維地形可視化技術(shù)自20世紀90年代以來一直是信息領(lǐng)域開發(fā)和應(yīng)用的熱點方向之一。該項技術(shù)的快速實現(xiàn)對戰(zhàn)場環(huán)境仿真、娛樂與游戲、地形的穿越飛行、土地管理與利用、氣象數(shù)據(jù)的可視化和軍事戰(zhàn)事等領(lǐng)域具有現(xiàn)實意義。因此研究利用中高檔微機實現(xiàn)地形可視化、動態(tài)顯示技術(shù)和方法具有現(xiàn)實意義和廣泛應(yīng)用價值，而DEM數(shù)據(jù)的三維顯示是三維可視化研究的基礎(chǔ)。 經(jīng)過40多年的發(fā)展，關(guān)于DEM的諸多基礎(chǔ)理論問題都得到了深入的研究，DEM以及基于DEM數(shù)字地形分析的理論與技術(shù)方法體系正在形成。作為地理信息系統(tǒng)地理數(shù)據(jù)庫中最為重要的空間信息資料和賴以進行地形分析的核心數(shù)據(jù)系統(tǒng)，國家測繪部門將其作為國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容之一。隨著全國多尺度DEM的相繼建立，其正在科學研究、生產(chǎn)與國防建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。在理論研究方面，DEM的不確定性、DEM的尺度效應(yīng)、DEM的地形分析、基于DEM的數(shù)據(jù)挖掘都取得了很大的突破。在應(yīng)用方面，也從一般的地形因子提取、支持三維漫游等簡單應(yīng)用向更 多樣的形式、更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展?？梢哉f，在很多應(yīng)用者看來，DEM所以代表的已經(jīng)不僅僅是一般的記錄海拔的空間數(shù)據(jù)，還包括一種空間思路、一種地學處理的方法。 國外ARCGIS商品軟件存在操作復雜，軟件的造價昂貴等缺點。利用VB 6.0和AutoCAD 2004作為開發(fā)工具，從底層開發(fā)自主研制的具有三維建模功能、可視化與分析功能的桌面式神東礦區(qū)DEM可視化與分析系統(tǒng)，不僅操作簡便，為數(shù)字礦區(qū)提供了豐富的地理信息，而且節(jié)約了成本。系統(tǒng)具有的地理分析功能，可以實現(xiàn)模型三維可視化、坡度分析、坡向分析、明暗等高線繪制等功能，通過與國外ARCGIS對比，驗證了系統(tǒng)的正確性，其達到的水平與國外先進的ARCGIS商品軟件功能作用相當。
