基于多波束与海底管道建模方法的研究与实现

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1、研究生毕业论文（全日制学术型硕士申请学位）论文题目基于多波束与海底管道建模方法的研究与实现学位申请人胡丽川专业方向计算机科学与技术研究方向模式识别与图像处理指导老师李祥副教授2016年6月18日学位论文出版授权书本人完全同意《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》下简称＂＂（光盘版章程），愿意将本人的学位论文提交中国学术期刊）电子杂志社在《中国优秀博硕±学位论文数据库》中全文发表。《中国优秀博硕±学位论文全Ｉ文数据库》可电子、网络及其他数字媒体形式公开出版，并同意编入ＣＮＫ《中国知识资源总库》，在《中国博硕

2、±学位论文评价数据库》中使用和在互联＂＂网上传播，同意按章程规定享受相关权益。‘為巧、作者签名：＼推荐导师：／／已１，＞年６月日年６月＇日ｙ７基于《波束与海底管道建模方法的研究与实现论文题目：论文级别：博±□硕±团所属院系：信息工程学院毕业院校：东华理工大学毕业年份；２０１６年６月Ｅ－ｍ姐：作者联系电话：作者作者联系地址（邮编）；：２０１３０８１２０７研究生学号Ｅ－ｍａｉｌ导师联系电话：导师：（导师联系地址邮编）：．备注：独创性声明本人声明所呈交的学位论

3、文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示感谢。作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解东华理工大学有关保留、使用学位论文的规定：东华理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采

4、用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。作者签名：导师签名：日期：年月日论文答辩日期：年月日（签字）摘要毕业论文题目：基于多波束与海底管道建模方法研究与实现计算机科学与技术专业2013级硕士生姓名：胡丽川指导教师（姓名、职称）：李祥副教授摘要海底管道是运输海洋中开采的油气的主要途径，是海洋能源战略的重要基础设施之一，是保障能源供应的重要通道。管线的设计数据和定期对管线的检测数据基本都是以图纸或图表形式保存，无法直观的展示管道及其周围的地形情况

5、，对于管道的日常管理和维护极为不便。本文以海底管道检测数据和管线数据为数据源，结合海底管道的特点创建三维空间模型并完成模型的可视化展示，对于改善海底管道的管理方式有重要意义。论文的主要工作如下：首先，在地形建模方面，阐述了建立数字高程模型DEM的基本原理与方法，具体分析克里金插值、自然领近插值、反距离加权（IDW）插值、样条函数四种算法，分别对不同格网间距建立DEM模型，通过时间效率、建模精度和展示效果的对比，寻找出适合海底地形的插值算法——IDW算法。为弥补IDW建模精度上的不足，针对多波束数据特点采用了波束加权的IDW优化方法

6、。其次，在管道建模方面，深入研究了基于ArcEngine动态构建三维管线的方法。介绍以三角条带和拉伸旋转法来创建直管三维模型的原理及实现过程，然后重阐述了三维直管在衔接处的平滑处理方案。在前后管径相同情况下，采用微分处理法实现弯管建模；在前后管径不同情况下，采用微分处理法和半径渐变法实现变径建模，提高了显示效果。再次，为保证场景的一致性，创新性地提出了地形与管道融合建模方法。在地形建模上采用地形分块和地形裁剪技术来简化模型复杂度以提高建模效率；通过采用三波段地形渲染法，提高了模型的可视化效果；通过地形与管道两者的拟合，直观反映了管

7、道的三维空间状态（悬空、裸露、掩埋），使得海底管道线路整体三维场景的展示效果更逼真，更贴近真实。最后，结合本文提出的融合建模方法，借助于ArcGIS提供的二次开发平台，以SceneControl为三维场景驱动，开发实现了一个具有场景浏览、空间信息查询、管道数据管理、剖面分析、动画等功能的海底管道检测数据三维显示系统。关键词：三维可视化，海底管道，地形建模，ArcGIS，DEMIAbstractTHESIS：BasedonMulti-beamandsubmarinepipelinestheresearchandimplementat

8、ionofcollaborativemodelingmethodSPECIALIZATION:ComputerscienceandtechnologyPOSTGRADUATE:MENTOR:AbstractUnderseapipelineisthe