基于多波束與海底管道建模方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、海底管道是運(yùn)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(chǔ)設(shè)施之一，是保障能源供應(yīng)的重要通道。管線的設(shè)計(jì)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(hù)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(jié)合海底管道的特點(diǎn)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(lǐng)近插值、反距離加權(quán)（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(shí)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(bǔ)IDW建模精度上的不足，針對多波束數(shù)據(jù)特點(diǎn)采用了波束加權(quán)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(dòng)態(tài)構(gòu)建三維管線的方法。介紹以三角條帶和拉伸旋轉(zhuǎn)法來創(chuàng)建直管

3、三維模型的原理及實(shí)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(shí)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(shí)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(shù)來簡化模型復(fù)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