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(shù)字流域建設(shè)的關(guān)鍵,目前空間信息的二維表達(dá)方式在某些層面上已經(jīng)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(shù)表達(dá)流域內(nèi)的各類信息,并將其與水體分析模型進(jìn)行集成分析流域內(nèi)的水體變化情況是現(xiàn)階段急需解決的問題。本文以三峽庫(kù)區(qū)流域?yàn)檠芯繀^(qū)域,對(duì)流域三維地形場(chǎng)景的構(gòu)建和流域內(nèi)水體模型進(jìn)行了研究,著重對(duì)水體的流場(chǎng)模擬和基于流場(chǎng)的點(diǎn)源污染擴(kuò)散問題進(jìn)行了探討,建立了三峽庫(kù)區(qū)流域三維可視化系統(tǒng)。首先基于多分辨LOD模型,對(duì)地形和影像數(shù)

2、據(jù)進(jìn)行分層分塊組織,構(gòu)建地形和影像的瓦片金字塔,應(yīng)用四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)地形塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)度和渲染,構(gòu)建了一個(gè)高效的流域三維地形場(chǎng)景。在此基礎(chǔ)之上,根據(jù)河道的斷面點(diǎn),提取河道的邊界;水體的數(shù)學(xué)模型是流域可視化研究的重點(diǎn),現(xiàn)有的商業(yè)軟件存在難以集成應(yīng)用,難以擴(kuò)展等缺點(diǎn),而一些算法不能滿足實(shí)時(shí)性或精度的要求,影響了模擬的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,針對(duì)這些問題,本文應(yīng)用流體力學(xué)原理計(jì)算河道內(nèi)的流場(chǎng),并給出了流場(chǎng)的兩種繪制模式,直觀地表達(dá)了河道內(nèi)水體的流動(dòng)細(xì)

3、節(jié),解決了水體流場(chǎng)數(shù)值可視化的問題;近年來水污染事件時(shí)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(zāi)害減小到最低程度,有必要對(duì)水污染事故造成的污染水體的遷移進(jìn)行時(shí)空預(yù)測(cè)與模擬分析。本文應(yīng)用元胞自動(dòng)機(jī)模型,并把流場(chǎng)作為影響因子,模擬了點(diǎn)源污染擴(kuò)散的過程;另外本文還對(duì)洪水淹沒和流動(dòng)水面仿真進(jìn)行了探討,并將其應(yīng)用到了三峽庫(kù)區(qū)流域三維可視化系統(tǒng)當(dāng)中?；诙喾直媛蔐OD的流域三維可視化在三峽庫(kù)區(qū)流域中的應(yīng)用表明: