基于“3s”技术的三维仿真应用研究（仝亮 彭彦铭 胡燚）

《基于“3s”技术的三维仿真应用研究（仝亮 彭彦铭 胡燚）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于“3S”技术的三维仿真应用研究（仝亮彭彦铭胡燚） 　　［摘要］“3S”技术是通过数据接口严格紧密地将RS、GIS、GPS功能有机集合起来，使其成为一个更具有应用价值的大系统，它们各自发挥着自己特定的作用和功能，整个系统在一个有序、协调的有机整体中运行。将“3S”技术引入三维仿真系统，通过提供空间数据管理、查询、分析等功能，为三维仿真应用提供数据支撑和决策服务。本文着重阐述了将“3S”技术与三维仿真技术相结合，在水利水电领域中应用的基本思路和发展前景。 ［关键词］GPSRSGIS三维仿真应用 1引言 　　三维仿真是计算机可视化技术和系

2、统建模技术相结合后形成的一种新型仿真技术。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术等多个信息技术分支，通过图形和图像方式对仿真计算过程和结果进行处理，实现实时和交互地观看虚拟场景中的仿真对象的虚拟现实技术。 　　“3S”技术是指将GPS、RS和GIS三种技术通过数据接口严格紧密地集合起来，通过GPS实时提供目标空间位置、RS及时提供地球表面目标信息的各种变化、GIS对多源数据进行综合处理和集成管理。 2应用研究目标 　　采用GPS、RS、GIS技术，建立基于“3S”技术的三维仿真系统，通过数字高程模型、数字卫星影像、数字栅格、数字

3、专题地图等表现形式，兼容并蓄各种来源的信息，按地理空间坐标进行数据管理、查询和检索，经过地学分析、空间分析、相关分析、模拟和预测等手段进行科学加工与决策，提供多层次和多功能的信息服务，为三维仿真系统提供空间数据服务和辅助决策支持。 3基于“3S”的三维仿真解决方案 　　“3S”技术的整体结合，可以对空间信息进行适时采集、处理和动态更新，为三维仿真平台提供实时有效的空间数据。通过“3S”与仿真系统搭建数据接口，为仿真应用和三维场景数据之间提供数据服务。三维控制模块提供了操作三维场景的各种基本功能，使用户可以通过操作界面访问场景信息和控制场

4、景浏览。其中包括通过各种触发机制，返回工程标志信息；查询场景空间信息；提供三维场景的交互式控制；提供场景的飞行浏览；提供工程的检索等功能。三维仿真平台还为仿真应用提供支持，包括目标的快速定位，通过引入GPS定位技术，可以将场景中的目标与现实目标关联，快速准确的定位目标；实时或定时的将RS图像输入仿真平台，可以不断更新场景信息，并为各种分析功能提供及时的影像资料；三维场景中各对象的数据控制和GIS分析功能等。其系统示意见图1所示。 4系统结构 　　基于“3S”的三维仿真系统可采用三层结构模式，主要由基础数据层、仿真服务层和应用服务层组成，

5、系统结构如图2所示。 1）基础数据层 　　三维仿真系统需要多种数据提供支持，包括遥感图像数据、卫星测量控制数据、DEM高程数据、专题分析数据、三维模型数据、属性数据等。通过不同设备采集后，输入仿真系统空间数据库，对数据进行统一存贮与管理。其中GIS数据是以RS和GPS信息以及其它地理信息为基础，根据三维仿真应用的需要，经过分析、处理，生成相应成果数据供系统调用并模拟显示；通过对RS数据进行定时的更新，可以用于系统场景以及相关专题应用的变化分析；GPS数据作为主要的定位、测量数据，可以提高场景仿真的准确度，并在GIS中对RS图片进行配准。

6、 2）仿真服务层 　　仿真服务层是三维仿真系统的控制中枢，提供了场景可视化、实时控制、“3S”服务、计算分析、信息管理等仿真运行与控制服务。“3S”作为仿真服务的一个组成部分，集GIS、GPS、RS与一体，构成高度自动化、实时化和智能化的地理信息组织模块，为三维仿真系统中所需的空间信息适时提供采集、处理、更新、分析及辅助决策等服务。 3）应用服务层 　　应用服务层是是三维仿真系统的表现层，根据实际应用需要，可以在三维仿真应用系统中提供场景空间漫游、三维GIS分析、空间与属性信息查询与管理、实体远程监控、定位导航模拟等应用服务。 5系统特

7、点 　　基于“3S”技术的三维仿真系统应用具以下特点: 　　(1）数据整合：系统将空间数据、模型数据以及属性数据进行整合，统一存贮并管理。提高了数据的耦合性，加强了相关数据的联系，为仿真系统的数据调用和显示提供更统一的组织手段。 　　(2）服务整合：三维仿真是目的，“3S”服务是手段。进行三维仿真应用必然需要通过GIS、GPS和RS等技术手段来实现三维仿真的目的，将“3S”服务整合到三维仿真平台中，可以提高“3S”与仿真模拟的关联性，提供更多“3S”服务，提高仿真效果。 　　(3）应用整合：将三维仿真系统与“3S”应用进行整合，为研究三

8、维GIS提供了一个新的实现方法。将遥感、全球定位以及地理信息系统嵌入三维仿真系统，可以通过三维形式，直观表示地理信息的分析模拟结果，为辅助决策提供形象表达。 6结语 　　计算机仿真技术可以看作是一种特殊的实