基于多分辨率LOD的流域三維可視化研究.pdf

1、流域可視化是數字流域建設的關鍵,目前空間信息的二維表達方式在某些層面上已經不能滿足信息化管理的需要。如何利用地形三維可視化技術表達流域內的各類信息,并將其與水體分析模型進行集成分析流域內的水體變化情況是現階段急需解決的問題。本文以三峽庫區(qū)流域為研究區(qū)域,對流域三維地形場景的構建和流域內水體模型進行了研究,著重對水體的流場模擬和基于流場的點源污染擴散問題進行了探討,建立了三峽庫區(qū)流域三維可視化系統(tǒng)。首先基于多分辨LOD模型,對地形和影像數

2、據進行分層分塊組織,構建地形和影像的瓦片金字塔,應用四叉樹數據結構對地形塊進行動態(tài)的調度和渲染,構建了一個高效的流域三維地形場景。在此基礎之上,根據河道的斷面點,提取河道的邊界;水體的數學模型是流域可視化研究的重點,現有的商業(yè)軟件存在難以集成應用,難以擴展等缺點,而一些算法不能滿足實時性或精度的要求,影響了模擬的準確性和科學性,針對這些問題,本文應用流體力學原理計算河道內的流場,并給出了流場的兩種繪制模式,直觀地表達了河道內水體的流動細

3、節(jié),解決了水體流場數值可視化的問題;近年來水污染事件時有發(fā)生,直接威脅到河道沿岸城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)和水生態(tài)環(huán)境。為了使水污染事故造成的環(huán)境災害減小到最低程度,有必要對水污染事故造成的污染水體的遷移進行時空預測與模擬分析。本文應用元胞自動機模型,并把流場作為影響因子,模擬了點源污染擴散的過程;另外本文還對洪水淹沒和流動水面仿真進行了探討,并將其應用到了三峽庫區(qū)流域三維可視化系統(tǒng)當中?；诙喾直媛蔐OD的流域三維可視化在三峽庫區(qū)流域中的應用表明: