基于autocad及arcgis engine的大坝三维建模研究

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1、灾害与防治工程2009年第2期(总第67期)基于AutoCAD及ArcGISEngine的大坝三维建模研究肖泽云摘要：在水利水电工程地理信息系统中，大坝的三维模型建模工作量非常大，通过AutoCAD与GIS的开发结合，可以大大地减少工作量、提高工作效率及建模的准确率。主要探讨基于AutoCAD及组件技术的ArcGISEngine进‘行水利工程中大坝的三维建模开发，并介绍基于该技术的一些由CAD数据转换成GIS数据的通用开发实例。关键词：AutoCAD；ArcGISEngine；大坝；建模StudyontheThree-dimensionalModelingofD

2、amBasedonAutoCADandArcGISEngineXiaoZeyunAbstractTheThree—dimensionalModelingworkofDamisverylargeonbuildingtheGISsystemofHydropowerandHydroelectricengineering．ItcouldreducetheamountoftheworkandenhancetheefficiencyandtheveracitythroughdevelopingAutoCADandGIS．Thisarticlemainlystudiesthe

3、Three—dimensionalModelingofDamBaseOnAutoCADandArcGISEngine，andintroducessomegeneralexamplesofconvertingCADdatatOGISdatabaseonthistechnology．KeywordsAutoCAD；ArcGISEngine；Dam；Modeling随着科学技术的不断发展，为了更好地对流域的资源、环境、社会经济、自然地理等信息进行统一管理，国内外相继提出了数字流域项目的概念。目前清江公司和华中科技大学共建的“数字清江”是国内较早提出并实施的数字流域项目

4、。在数字流域中，大坝的数字化就是其中的主要内容之一。AutoCAD是目前世界上最成功的图形软件，为许多人所熟知，它提供了强大的三维绘作者简介；肖泽云(1987一)，男，三峡大学土木水电学院硕士研究生I由编：[,13002。24图空问，可以精确地输人空问点坐标，使得我们以立体图的形式精确输入、提取数据成为可能L1]。特别是它所提供的强大的二次开发组件，可以使用户通过程序语言，根据需要对不同的功能进行二次开发。ArcGISEngine是美国ESRI公司推出的由一组核心ArcOb]ect包组成并用于构建定制应用的完整GIS组件库，可用于建立自定义独立地理信息系统(GI

5、S)应用程序，支持多种应用程序接口(ApplicationProgramInterfaces，APIs)，拥有许多高级GIS功能，而且构建在工业标准基础之上_2J。在水利水电工程地理信息系统中，大坝的三维模型具有非常重要的作用。它除了具有三维景观显示的作用，还具有动态显示、数据分析等作用。大坝的三维模型表示主要有两种方式：第一种是将各个坝段用Points数据表示，然后以三维模型作为Points数据显示符号；第二种是将各个坝块用MultiPatch数据表示。前一种方式主要用于三维景观显示，而且建模工作量较小，建模工具较多(如3DMAX、SketchUp等)，但是这

6、种三维模型不能参与GIS内部的数据分析。后一种方式除了作为一种三维景观显示以外，还可以参与GIS的数据分析、动态模拟等，但是建模工作量较大，由于数据之间的衔接缺陷，在这方面的建模工具非常少。工程中一般都有大坝结构的GAD图纸，但是直接通过将这些CAD数据转换成ArcGIS中的MuhiPatch数据格式，并不能在GIS平台中体现其大坝结构形态，中间需要对相应数据类型进行转换才能在GIS平台中显示坝体的结构。主要探讨基于AutoCAD及组件技术的ArcGISEngine进行水利工程中大坝的三维建模开发，并介绍基于该技术的一些由CAD数据转换成GIS数据的通用开发实例

7、。1实现步骤在ArcGIS中可以表示空间面数据的数据类型为MultiPatch，将坝体模型用MultiPatch数据来表示，不仅可以展示坝体的三维结构，该可以查询到每个坝段的结构尺寸，为实现更加丰富的分析功能提供数据支持。但由于CAD数据与GIS数据之间的衔接缺陷[3]，在CAD中主要有闭合多段线(Polyline线)、闭合三维多段线(3DPolyline)和三维面(3DFace)可以转换为GIS中Multi—Patch数据。基于这一特殊要求，整个系统设计过程分为3个步骤：首先，获取CAD中坝段的剖面图；其次，根据已获取的剖面图及坝段长度或路径，得到坝段三维模型

8、的闭合多段线(或闭合三维