隧道三維自動(dòng)建模與可視化的研究.pdf

1、隧道三維自動(dòng)建模和可視化的研究主要是探討采用ArcGIS中的Multipatch數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)三維隧道的自動(dòng)建模。Multipatch數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的三維數(shù)據(jù)模型是一種矢量數(shù)據(jù)模型,但是這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的三維模型,不能進(jìn)行編輯,因此采用這種方法建立數(shù)據(jù)模型必須一次性完成,包括隧道間的連接和拐彎處的平滑處理。
　　本文主要研究工作主要包括一下幾點(diǎn):
　　(1)數(shù)據(jù)的預(yù)處理主要是從大量的原始數(shù)據(jù)中提取三維自動(dòng)建模所必須的數(shù)據(jù),主要

2、包括隧道的中心線數(shù)據(jù)和中線點(diǎn)數(shù)據(jù),并對(duì)中線數(shù)據(jù)和中線點(diǎn)數(shù)據(jù)在ArcGIS中轉(zhuǎn)換成Shp格式的數(shù)據(jù),存儲(chǔ)于mdb中,利于數(shù)據(jù)的管理。
　　(2)三維空間數(shù)據(jù)模型的建立,其主要的任務(wù)是建立三維空間數(shù)據(jù)模型,真實(shí)反映隧道間的空間位置關(guān)系,充分展現(xiàn)隧道內(nèi)的內(nèi)部特征。文中采用Multipatch數(shù)據(jù)模型,針對(duì)此種模型,建立點(diǎn)數(shù)據(jù)和線數(shù)據(jù)的空間拓?fù)潢P(guān)系(線-弧-點(diǎn))。
　　(3)隧道三維自動(dòng)建模算法主要是利用緩沖區(qū)分析的原理實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道邊

3、界線生成,而隧道線是由多個(gè)弧段組成,一系列的節(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)又組成了弧段。利用斷面節(jié)點(diǎn)插入的方法實(shí)現(xiàn)隧道邊界所生成的必須點(diǎn)要素,通過(guò)多面片(Multipatch)數(shù)據(jù)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道三維表面模型的自動(dòng)建立。
　　(4)模型的平滑處理是指在隧道的拐彎處和隧道間的交叉處采用增加步長(zhǎng)的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道拐彎和交叉口的平滑拼接。使得三維模型更加形象、直觀,并能夠直接反映出隧道的空間位置,這樣的結(jié)果對(duì)于地下隧道掘進(jìn)和工程實(shí)施具有重要的指導(dǎo)作用。