基于Unity3D的松花江哈尔滨段水污染突发事件的应用研究

摘要

近年来，随着我国城市化的不断加快，突发性水污染事件已成为我国用水安全和水环境质量的一个潜在威胁。突发性水污染事件一旦发生，引发的环境问题将十分严重。松花江流域哈尔滨辖区段流域点源众多、面源分散，沟渠、河流、监测点等水环境信息复杂，当江面发生突发性江水污染事故时，传统的环境管理方式很难准确描述出监测范围内任意一监测点的水质状况，无法逼真的展示当前污染状态，因此需要利用虚拟现实技术对突发性水污染事件虚拟现实系统展开研究。
　　本文以松花江哈尔滨段为研究范围，通过SketchUp构建三维模型和SQL Server建立属性库，并应用Unity3D开发引擎建立了虚拟现实地理信息系统。该系统充分发挥虚拟现实技术的界面交互、场景编辑、添加脚本等方面的优势，提出了基于Unity3D的松花江哈尔滨段水污染突发事件虚拟现实地理信息系统的设计思路和开发方法，并实现了空间漫游、属性查询、距离量算等GIS基本功能及利用粒子系统对污染物在江水中的扩散模拟。所以将虚拟现实技术应用到水污染突发事件模拟中去，将是今后虚拟现实环境监测程序的一个趋势。对该应用系统的研究将为资源环境监测部门对于松花江水污染的可视化管理作为技术参考。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 研究内容与技术路线

第2章 研究区域概况及系统关键技术概述

2.1松花江哈尔滨段概况

2.2虚拟现实技术概述

2.3 虚拟现实地理信息系统概述

2.4 系统应用软件概述

2.5虚拟现实引擎概述及主流引擎特点对比分析

2.6 本章小结

第3章 系统总体设计

3.1 系统总体设计

3.2 系统功能设计

3.3 系统数据库设计

3.4 本章小结

第4章 系统关键技术及功能实现

4.1 利用SketchUp对松花江哈尔滨段地形模型的制作

4.2 模型制作与三维场景的建立

4.3 虚拟漫游功能实现

4.4 基础GIS功能实现

4.5 粒子系统的应用研究

4.6 一维扩散模型在粒子系统的应用

4.7 污染模拟实例

4.8 虚拟场景后期渲染优化

4.9 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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致谢