基于多波束與海底管道建模方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、海底管道是運輸海洋中開采的油氣的主要途徑，是海洋能源戰(zhàn)略的重要基礎設施之一，是保障能源供應的重要通道。管線的設計數(shù)據(jù)和定期對管線的檢測數(shù)據(jù)基本都是以圖紙或圖表形式保存，無法直觀的展示管道及其周圍的地形情況，對于管道的日常管理和維護極為不便。本文以海底管道檢測數(shù)據(jù)和管線數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，結合海底管道的特點創(chuàng)建三維空間模型并完成模型的可視化展示，對于改善海底管道的管理方式有重要意義。論文的主要工作如下：
　　首先，在地形建模方面，闡述了建

2、立數(shù)字高程模型DEM的基本原理與方法，具體分析克里金插值、自然領近插值、反距離加權（IDW）插值、樣條函數(shù)四種算法，分別對不同格網(wǎng)間距建立DEM模型，通過時間效率、建模精度和展示效果的對比，尋找出適合海底地形的插值算法——IDW算法。為彌補IDW建模精度上的不足，針對多波束數(shù)據(jù)特點采用了波束加權的IDW優(yōu)化方法。
　　其次，在管道建模方面，深入研究了基于ArcEngine動態(tài)構建三維管線的方法。介紹以三角條帶和拉伸旋轉法來創(chuàng)建直管

3、三維模型的原理及實現(xiàn)過程，然后重闡述了三維直管在銜接處的平滑處理方案。在前后管徑相同情況下，采用微分處理法實現(xiàn)彎管建模；在前后管徑不同情況下，采用微分處理法和半徑漸變法實現(xiàn)變徑建模，提高了顯示效果。
　　再次，為保證場景的一致性，創(chuàng)新性地提出了地形與管道融合建模方法。在地形建模上采用地形分塊和地形裁剪技術來簡化模型復雜度以提高建模效率；通過采用三波段地形渲染法，提高了模型的可視化效果；通過地形與管道兩者的擬合，直觀反映了管道的三維