多功能空间信息平台系统

论文摘要

本文详细介绍了多功能空间信息平台的设计思路及实现方法。多功能空间信息平台具有三个最大特点：创新已有的城市规划评价方法、将大规模三维场景绘制技术应用于城市规划系统、能够很好的与现有的数据来源进行整合。本文的论述重点在于以下几个方面：系统的体系结构，包括程序模块设计方法和场景数据组织。系统由数据采集插件、数据转换程序和主程序三部分构成。主程序的设计参照MVC设计模式，目的是降低模块耦合度，增大灵活性。程序界面采用多种视图相结合，使用户可以多角度观察同一场景。场景数据组织着重讲述空间场景树和空间索引结构，在介绍空间场景树结构时分二维场景树和三维场景树两个部分进行阐述。在对空间索引的介绍中讲述了KD树剖分平而选取方法。在数据整合方面着重讲述了从AutoCAD系统中采集数据的方法及从3DSMAX系统中采集数据的方法，其目的在于突出系统与已有数据兼容性好的特点。两种数据采集方法的实现都依靠插件完成，AutoCAD捅件将数据导出到数据库然后进行转换，3DS MAX插件将数据导出成VRML文件然后进行转换。逻辑网络是本文的一个重点。建立逻辑网络的目的是为了实现空间信息分析功能。本文讲述的逻辑网络概念区别于以往GIS中的逻辑网络。它提出了一种更一般性的逻辑网络架构，使得能够对来源于CAD系统的数据建立逻辑网络。文中详细介绍了逻辑网络的实现方法、数据组织及几个重要逻辑网络算法，包括：自动建立逻辑网络、管线长度测量、管线爆点分析。在介绍算法的同时分别给出算法时间代价和样例演示。在本文最后介绍了一个系统的成功应用案例——广州市政规划局项目。系统的几个功能模块在该项目上都得到了应用，从而较好的满足了用户的需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 背景
• 1.2 目前存在的空间信息系统解决方案
• 1.2.1 GIS基本概念
• 1.2.2 二维GIS系统
• 1.2.3 三维GIS系统
• 1.2.4 GIS系统现状分析
• 1.3 系统总体设计目标
• 1.4 小结
• 2 系统体系结构与数据组织
• 2.1 总体框架
• 2.1.1 系统组成部分
• 2.1.2 主程序模块划分与相互联系
• 2.1.3 界面布局设计
• 2.2 场景数据组织
• 2.2.1 空间实体场景树
• 2.2.1.1 以图层为数据组织方式
• 2.2.1.2 三维场景树
• 2.2.1.3 二维场景树
• 2.2.2 空间索引结构
• 2.2.2.1 剖分平面的选取
• 2.2.2.2 空间索引与场景树关联
• 2.2.3 属性扩展数据
• 2.3 数据采集
• 2.3.1 AutoCAD数据采集
• 2.3.1.1 数据导出
• 2.3.1.2 数据转换
• 2.3.2 3DS Max数据采集
• 2.4 小结
• 3 逻辑网络自动构建与分析
• 3.1 逻辑网络介绍
• 3.2 逻辑网络实现方法
• 3.2.1 简单逻辑网络与复杂逻辑网络
• 3.2.2 逻辑网络数据组织
• 3.3 自动建立逻辑网络
• 3.4 逻辑网络分析相关算法
• 3.4.1.1 管线长度测量
• 3.4.1.2 管线爆点检测
• 3.5 小结
• 4 实际应用案例介绍
• 4.1 广州市政规划局项目
• 4.1.1 数据来源与规模
• 4.1.2 主要功能
• 4.1.3 实际效果演示
• 5 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 6 参考文献
• 致谢