基于BR-TIN模型的地理實體空間數(shù)據(jù)模型構建方法研究.pdf

1、近年來,地理信息系統(tǒng)、計算機圖形學及虛擬現(xiàn)實技術的日益成熟推動了城市數(shù)字化建設由“數(shù)字城市”向“智慧城市”的轉變,這也使得了人們對如何更加有效地在計算機世界中描述空間地理實體展開了深入的研究。然而,現(xiàn)實世界中地理實體的幾何形態(tài)多樣,相互之間的邏輯關系錯綜復雜。傳統(tǒng)的三維模型構建方法一般僅適用于形體簡單的規(guī)則地理實體,很難準確描述與表達形態(tài)結構復雜多變的不規(guī)則地理實體及其內(nèi)在邏輯關系。本文在分析空間地理實體組成要素的基礎上,通過基本要素來

2、表達三維空間,將邊界表示(Boundary Representation(BR))模型與TIN有機結合起來,提出了BR-TIN模型,并闡述了基于BR-TIN模型的地理實體空間數(shù)據(jù)模型及其構建方法,探討了基于BR-TIN模型的空間拓撲關系分析方法及三維可視化方法,并將此模型運用到單體建筑物建模中,本文的研究內(nèi)容如下:
　　(1)BR-TIN模型的提出。在分析三維實體建模技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展水平的基礎上,對邊界表示法和三角網(wǎng)格剖

3、分技術分別進行了詳細的分析和研究,將BR與TIN進行有機集成,提出了BR-TIN模型。
　　(2)基于BR-TIN模型的地理實體空間數(shù)據(jù)模型的提出及其構建方法。提出了基于BR-TIN模型的地理實體空間數(shù)據(jù)模型,運用面向對象技術將復雜空間實體按照BR-TIN模型的要求進行抽象、分解和組織,把各類元素的幾何特征、屬性信息等相關信息進行封裝,建立元素之間的語義關系,并設計了相應的數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)存儲方式。
　　(3)空間拓撲關系分析

4、及三維可視化方法。針對BR-TIN模型的建模特點,從集合多算子函數(shù)的角度出發(fā),建立了基于BR-TIN模型的空間拓撲關系分析方法的數(shù)學描述,并探討利用OpenGL對地理實體空間數(shù)據(jù)模型進行三維可視化的思路與方法。
　　(4)建筑物空間數(shù)據(jù)模型的構建?；谏鲜龅难芯砍晒?將基于BR-TIN模型的地理實體空間數(shù)據(jù)模型應用到單體建筑物空間數(shù)據(jù)模型構建中,探討基于BR-TIN模型的建筑物建模方法步驟,并用例證進行闡述。
　　本文通過構