本文選題：海島礁、海洋動態(tài)環(huán)境、潮汐、時空數(shù)據(jù)模型　切入點：三維動態(tài)建模　出處：《武漢大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：地球表面約70%的面積是海洋,海洋是孕育生命的搖籃,也蘊含著豐富的資源。由于海島、礁石及低潮高地等在《聯(lián)合國海洋法公約》中的特殊地位,其涉及的領(lǐng)土、領(lǐng)海、毗連區(qū)及專屬經(jīng)濟區(qū)等相關(guān)權(quán)利和利益十分巨大。任何一個海島、礁石及低潮高地等歸屬都將對海洋權(quán)益產(chǎn)生深遠的影響,業(yè)已成為各國爭奪的焦點。海島礁是人類探索和利用海洋的非常重要的支點,而海洋具有實時動態(tài)變化,并與海島礁等進行動態(tài)交互的特性,既有一定的規(guī)律性,又有較強的隨機性,研究和認識海島礁在潮汐等海洋環(huán)境影響下的變化特征與規(guī)律是發(fā)展海洋經(jīng)濟、有效開發(fā)海域資源、保護海洋環(huán)境的關(guān)鍵之一。 而隨著人類對海洋進一步的開發(fā)與利用,海島礁及其周邊海洋環(huán)境監(jiān)測已經(jīng)成為具有戰(zhàn)略性的發(fā)展和研究方向。一段時間尤其是近年來,國家對海島礁及周邊環(huán)境的監(jiān)測與調(diào)查已經(jīng)積累了海島礁多比例尺、多源、異構(gòu)、海量的測量和遙感數(shù)據(jù),以及海洋環(huán)境的高動態(tài)監(jiān)測與同化數(shù)據(jù)等。利用地理信息技術(shù)和三維動態(tài)建模與表達技術(shù),可以充分挖掘海量數(shù)據(jù)中的信息,對海島礁及周邊海洋進行更為直觀和有效地分析。 論文在分析了陸海多源數(shù)據(jù)建模、時空數(shù)據(jù)模型以及陸海三維動態(tài)建模與表達方法的基礎(chǔ)上,建立了海島及周邊區(qū)域陸海無縫三維地形模型,針對海島礁和動態(tài)海洋對象的特點及面向全球多尺度應(yīng)用的需求,提出了面向可細分對象的時空數(shù)據(jù)模型,支持對幾何模型、物理模型和行為模型的建模,對多種海洋對象及與海島礁的交互進行了動態(tài)建模與表達,最后在自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字地球平臺上,開發(fā)了海島礁在潮汐等海洋環(huán)境影響下的動態(tài)表達與可視化系統(tǒng),對以上理論與方法進行了驗證。論文研究內(nèi)容主要包括以下三個方面： (1)分析了海島礁及周邊地形的多源數(shù)據(jù)及其特點,針對陸海多源數(shù)據(jù)的四個不一致問題進行了研究,在統(tǒng)一了平面基準、垂直基準、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表達模型的基礎(chǔ)上,對海島礁及周邊連續(xù)的三維地形進行了一體化的建模和表達。 (2)在分析了動態(tài)海洋對象時空數(shù)據(jù)特點以及現(xiàn)有時空數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上,針對陸海對象多源、海量、多尺度、高動態(tài)的特點和現(xiàn)有時空數(shù)據(jù)模型的不足,提出了面向可細分對象的時空數(shù)據(jù)模型,對潮汐、海浪、溫度和鹽度以及潮流等海洋對象進行了動態(tài)建模與表達,并對海島礁在潮汐等影響下的交互進行了建模。模型能夠支持陸海對象以上特點的同時較好的對時空對象變化過程及交互進行描述與表達。 (3)基于論文提出的理論、技術(shù)和方法開發(fā)了基于數(shù)字地球平臺的實驗系統(tǒng),實驗系統(tǒng)對海島礁及周邊連續(xù)的三維地形進行了多尺度可視化表達并發(fā)布為服務(wù),對海洋動態(tài)對象進行了多尺度可視化表達,在數(shù)字地球平臺上對高動態(tài)對象及交互進行了建模和表達,將數(shù)字地球平臺從側(cè)重于陸地延伸到更為廣闊的陸海領(lǐng)域,從側(cè)重于靜態(tài)的數(shù)據(jù)建模延伸到了動態(tài)交互表達。 研究表明,論文提出的面向可細分對象的時空數(shù)據(jù)模型能夠較好的對海島礁多源、海量、多尺度的數(shù)據(jù)進行表達,同時支持海洋對象高動態(tài)及海陸交互進行表達,并能夠較好的適應(yīng)數(shù)字地球平臺等多種應(yīng)用架構(gòu),進行廣泛應(yīng)用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P208;P229

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