【摘要】：隨著計算機(jī)技術(shù)由輔助制圖向輔助設(shè)計方向發(fā)展,參數(shù)化設(shè)計的理念已經(jīng)深入人心,相關(guān)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到建筑及城市規(guī)劃領(lǐng)域。本文將參數(shù)化設(shè)計理論與方法引入到土地整治規(guī)劃設(shè)計中,針對農(nóng)林場景的特性提出適合農(nóng)林工程對象的參數(shù)化建模方法。土地整治規(guī)劃中的道路、灌溉渠道、防護(hù)林與周邊環(huán)境中密切相連,基于單體工程的設(shè)計難以對整個場景進(jìn)行綜合設(shè)計。而借助3D GIS技術(shù),設(shè)計人員不僅可以整合各種來源的真實(shí)地理數(shù)據(jù)快速設(shè)計出最優(yōu)的規(guī)劃方案,而且能夠充分利用GIS的分析功能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本文主要從田間道路、灌溉渠道、防護(hù)林等幾個方面展開研究。(1)為解決土地預(yù)分方案制定效率低的問題,提出一種基于Delaunay三角化和二分查找法的地塊分配算法。首先生成待分配地塊的最小邊界幾何(Minimum Bounding Geometry,MBG),對MBG進(jìn)行三角剖分;其次在地塊內(nèi)通過累加三角形的面積執(zhí)行查找,接近合同面積時采用二分查找法進(jìn)行微調(diào);最后遍歷項(xiàng)目區(qū)內(nèi)所有地塊直至生成土地預(yù)分配方案。通過對算法進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn),以研究區(qū)的土地整治項(xiàng)目為例對算法的可行性進(jìn)行驗(yàn)證,并從分配效率、精度和形狀指數(shù)3個方面對結(jié)果進(jìn)行量化評價。結(jié)果表明,該方法可滿足自動創(chuàng)建和動態(tài)調(diào)整土地分配方案的需求。(2)針對田間道路縱橫交錯的特點(diǎn)提出一種基于GIS數(shù)據(jù)的參數(shù)化建模方法。以矢量道路中心線為平面線形數(shù)據(jù),以田間道路設(shè)計規(guī)范、規(guī)程為知識規(guī)則,實(shí)現(xiàn)田間道路的自動化建模。首先,對于彎曲的田間道路,對其進(jìn)行曲線擬合;其次,從道路中心線提取交叉點(diǎn),在交叉點(diǎn)處根據(jù)道路結(jié)構(gòu)和參數(shù)采用中心線平移法生成交叉口模型;最后,基于地形編輯將道路網(wǎng)模型與地形進(jìn)行無縫融合,最終建立地物一體化模型。實(shí)例分析表明,參數(shù)化建模具有靈活高效的特點(diǎn),應(yīng)用參數(shù)化建模方法能夠快速建立符合工程規(guī)范的三維田間道路網(wǎng)。(3)針對灌溉渠系斷面多樣的特點(diǎn)提出一種基于參數(shù)化的渠系三維建模方法。首先,以渠道三維中心線和橫斷面參數(shù)為基礎(chǔ),采用橫斷面放樣法生成單體模型、中心線平移法生成渠道交叉口;其次,基于模型運(yùn)算將上下級渠道組合在一起;最后,基于地形編輯將渠道模型與周圍地形進(jìn)行無縫集成。實(shí)現(xiàn)了包含多種斷面類型的渠系三維模型在真實(shí)坐標(biāo)下的設(shè)計與展示,解決了渠道交叉、分支以及與地形分離的問題,取得了較高的土方量計算精度。實(shí)例分析表明,應(yīng)用參數(shù)化建模方法能夠基于真實(shí)的地理數(shù)據(jù)建立三維場景,提高了建模效率和模型精度。(4)針對當(dāng)前農(nóng)田防護(hù)林規(guī)劃設(shè)計難以自動建模和三維展示的問題,提出一種基于模型庫的農(nóng)田防護(hù)林自動配置方法。將道路、渠道、田塊的布局所形成的約束條件構(gòu)建成規(guī)則庫,設(shè)計了帶狀或塊狀防護(hù)林的自動配置算法。通過構(gòu)建植被模型庫,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田防護(hù)林隨機(jī)或者按照一定的規(guī)則自動配置。實(shí)例分析表明,基于模型庫和規(guī)則庫建立防護(hù)林模型有利于提高防護(hù)林配置的規(guī)范性和效率,所建立的模型庫和規(guī)則庫可以滿足重復(fù)利用的需求。
【圖文】：

地理坐標(biāo)為１１３°５３＇？１１４°３（ＴＥ，邋３０°３ｆ？３０°４７”。東西湖區(qū)下轄１２個街道、７個管逡逑理處，全境總面積達(dá)４９９．７１邋ｋｍ２，東西長３８邋ｋｍ，南北寬２２．５邋ｋｍ。研究區(qū)的位置如逡逑圖１．２所示。逡逑８逡逑

農(nóng)田防護(hù)林路渠三維參數(shù)化建模方法研究型是由單體模型構(gòu)成組合模型時所需要進(jìn)行的操作，包括布爾運(yùn)算、規(guī)則分布成和掃描體。特征操作約束用于對不同的特征操作類型進(jìn)行約束，，如對模型行合適的尺寸約束。對地物進(jìn)行三維參數(shù)化表達(dá)所需要的參數(shù)如圖２．１所示（２０１４）。逡逑參數(shù)表達(dá)逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S727.24;S712

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本文編號：2689087