基于高分辨率卫星影像的矿山三维可视化及信息系统开发研究——以青海五龙沟为例

摘要

我国地域辽阔，矿产资源种类丰富，矿山规模以中小型矿山为主。中小型矿山管理者对矿山信息化的重视程度不够，导致中小型矿山的信息化建设步伐缓慢。开发集矿山三维可视化与信息管理于一体的矿山三维地理信息系统，对矿山企业实现生产、管理结构的升级，形成集自动化、信息化于一体的现代矿山具有重要意义。目前，矿山三维地理信息系统的研究仍然面临系统软件可视化功能定制程度不高，信息管理能力不强，软件平台使用操作复杂等问题，致使普通用户与矿山基础地理信息利用之间存在巨大鸿沟。在矿区覆盖面积较大、影像分辨率较高的情况下，三维虚拟现实场景漫游效率明显降低，甚至可能出现软件崩溃的情况。针对以上问题，本文从基于高分辨率卫星影像的三维场景重建与三维可视化技术等方面入手研究矿山三维地理信息系统，主要工作及成果如下:
　　(1)对三维可视化技术进行了研究，讨论了三维可视化的相关技术。研究利用高分辨率卫星影像获取数字高程模型、数字正射影像等矿山三维可视化数据的方法。以获取到的数据为基础，构建了五龙沟地区的地形、建筑物的三维模型，并在可视化平台软件SpacEyes3D中实现了地形、建筑物的可视化表达。
　　(2)按照三维地理信息系统的设计原理，设计了矿山三维地理信息系统的功能框架，设计的系统功能主要包括三维浏览、空间量算、属性查询、剖面图绘制、文档及图件管理等。
　　(3)进行了矿山三维地理信息系统的开发，实验系统主要包括三维可视化模块和数据管理模块两部分。三维可视化模块通过SpacEyes3D提供的插件技术实现，主要功能包括三维场景调用、场景视角切换、图层管理、三维模型属性信息查询、空间量算、剖面图绘制等功能。数据管理模块主要实现的功能为信息浏览、信息查询、数据修改、图件及文档资料的管理。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容及思路

第2章 基于高分辨率卫星影像的三维可视化

2．1 三维可视化技术

2．2 三维可视化软件

2．3 三维模型构建原理

2．3．1 地形建模原理

2．3．2 建筑物建模原理

2．4 矿山三维可视化实验

2．4．1 数据来源

2．4．2 地形三维可视化

2．4．3 建筑物三维可视化

2．5 矿山三维场景集成可视化

第3章 矿山三维地理信息系统总体设计

3．1 系统总体构架设计

3．2 系统功能设计

3．3 系统数据库设计

3．3．1 数据库设计原则

3．3．2 数据库模型选择

3．3．3 数据的存储结构

3．3．4 数据表设计

3．4 系统开发及运行环境

第4章 系统功能开发及实现

4．1 系统开发技术路线

4．2 系统开发关键技术

4．2．1 ADO．NET数据库访问技术

4．2．2 基于插件的二次开发技术

4．3 矿山三维地理信息系统开发

4．3．1 用户登录功能开发

4．3．2 数据管理模块开发

4．3．3 三维可视化模块开发

4．4 实验系统主要功能

结论

致谢

参考文献