【摘要】：在我國(guó)高速公路建設(shè)迅速發(fā)展的大背景下,高速公路線路設(shè)計(jì)和管理面臨著極大的挑戰(zhàn)。由于我國(guó)多數(shù)高速公路沿線地形地貌復(fù)雜多樣,傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)無(wú)法直觀地評(píng)估高速公路與周?chē)h(huán)境之間的協(xié)調(diào)性,且設(shè)計(jì)效率低、容易造成設(shè)計(jì)缺陷,已難以滿(mǎn)足高速公路建設(shè)的需求。三維可視化技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)二維平面設(shè)計(jì)的局限性,可以逼真直觀地反映復(fù)雜地形下高速公路建設(shè)的實(shí)際情況,基于實(shí)際場(chǎng)景的高速公路三維可視化的建設(shè)與管理已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。圍繞高速公路路基三維建模及可視化實(shí)現(xiàn)涉及的理論和技術(shù)問(wèn)題,本文從GIS角度出發(fā),針對(duì)三維地形數(shù)據(jù)的獲取和地形模型的構(gòu)建、路基模型的參數(shù)化構(gòu)建、路基模型與地形模型的融合算法以及高速公路三維可視化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)開(kāi)展了研究。主要研究?jī)?nèi)容及研究成果如下:(1)高速公路三維地形模型的快速構(gòu)建。利用LocaSpace Viewer快速獲取地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù),采用Global Mapper實(shí)現(xiàn)不同坐標(biāo)系下數(shù)據(jù)坐標(biāo)的批量轉(zhuǎn)換,最后基于GIS平臺(tái)將轉(zhuǎn)換后的地形數(shù)據(jù)生成三維場(chǎng)景緩存,并直接加載影像數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了高速公路三維數(shù)字地形模型的快速建立。(2)路基三維模型的快速構(gòu)建。提出了基于Cesium的路基參數(shù)化三維建模方法,通過(guò)對(duì)Cesium API進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了路基橫斷面、公路中心線和路基三維模型的快速構(gòu)建;利用JavaScript語(yǔ)言設(shè)計(jì)了路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面參數(shù)設(shè)計(jì)界面,有利于路基橫斷面設(shè)計(jì)方案的檢查與修改,實(shí)現(xiàn)了路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的參數(shù)化構(gòu)建。(3)路基模型與地形的融合算法研究。提出了改進(jìn)的多邊形裁剪算法,可有效提升路基與地形融合過(guò)程中地形裁剪的速度�；趯�(duì)Cesium API的二次開(kāi)發(fā),利用ClippingPlaneCollection和ClippingPlane函數(shù)運(yùn)行算法,實(shí)現(xiàn)了路基模型與地形模型的融合。(4)高速公路三維可視化的實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。依托渝黔高速公路工程,進(jìn)行了三維建模方法和融合算法的示范應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了高速公路路基的三維可視化表達(dá)。利用Cesium與web相關(guān)前后端技術(shù),以JavaScript為主要編程語(yǔ)言,開(kāi)發(fā)了高速公路三維可視化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了地形模型及路基模型的三維展示、信息查詢(xún)等功能。
【圖文】：

圖１．２技術(shù)路線逡逑

（２）不規(guī)則三角網(wǎng)模型逡逑不規(guī)則三角網(wǎng)模型是指采用區(qū)域內(nèi)實(shí)測(cè)的所有地形特征點(diǎn)，，直接構(gòu)造出由鄰逡逑接三角形組成的格網(wǎng)結(jié)構(gòu)。ＴＩＮ模型數(shù)據(jù)的表示形式如圖２．２、２．３所示。逡逑？？邋．邋？逡逑數(shù)據(jù)點(diǎn)邐三角網(wǎng)邐Ｄｅｌａｕｎａｙ三角網(wǎng)逡逑圖２．２不規(guī)則三角網(wǎng)逡逑１２逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：U416.1

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9 李U

本文編號(hào)：2622546