三维空间信息系统模型与算法电子书

三维空间信息系统模型与算法

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内容简介

《数字中国丛书》编委会

目录

总序

前言

第1章 概述

1.1 地学系统与空间信息系统

1.1.1 地学系统与地学目标

1.1.2 GIS与空间信息系统

1.2 地学认知与空间数据模型

1.2.1 地学认知模型

1.2.2 空间数据模型

1.3 三维空间数据模型与构模概述

1.3.1 空间维数分析

1.3.2 三维空间模型与构模方法分类

1.4 三维GIS与地学可视化

1.4.1 3D GIS与3D GMS的比较

1.4.2 地学可视化

参考文献

第2章 3D空间数据获取方法

2.1 GIS空间数据获取方法分类

2.2 2D空间数据获取方法

2.2.1 天文测量技术

2.2.2 大地测量与工程测量技术

2.2.3 遥感技术

2.2.4 地图数字化技术

2.3 地表3D空间数据获取方法

2.3.1 GPS测量技术

2.3.2 摄影测量技术

2.3.3 激光扫描测量技术

2.3.4 SAR与InSAR技术

2.4 地下3D空间数据获取方法

2.4.1 钻孔勘探技术

2.4.2 应用地球物理技术

2.4.3 三维地震技术

参考文献

第3章 数字地形建模与更新

3.1 数字地形建模方法

3.1.1 TIN建模方法

3.1.2 Grid建模方法

3.2 数字地形模型内插

3.2.1 整体内插方法

3.2.2 局部内插方法

3.3 数字地形模型的更新

3.3.1 采样点插入与删除

3.3.2 约束线插入

3.3.3 约束线删除

参考文献

第4章 面向地理的三维空间模型

4.1 3D FDS模型

4.1.1 3D FDS模型的原理

4.1.2 3D FDS模型的拓扑描述

4.2 TEN模型

4.2.1 TEN模型的原理

4.2.2 TEN模型的拓扑描述

4.3 n-cells模型

4.3.1 n-cells模型的原理

4.3.2 n-cells模型的拓扑表达

4.4 SSM模型

4.4.1 SSM模型的原理

4.4.2 SSM模型的拓扑描述

4.5 OO3D模型

4.5.1 OO3D模型的概念模型

4.5.2 OO3D模型的逻辑模型

4.5.3 OO3D模型的形式化描述

4.5.4 OO3D模型的拓扑描述

4.6 B-Rep+CSG混合建模

4.6.1 B-Rep与CSG模型原理

4.6.2 B-Rep+CSG混合方式

4.7 TIN+CSG集成模型

4.7.1 TIN+CSG集成原理

4.7.2 TIN+CSG集成的技术关键

4.8 矢栅集成3D模型

4.8.1 矢栅集成3D模型原理

4.8.2 矢栅集成数据结构

4.9 3D地理空间模型比较

参考文献

第5章 面向地矿的三维空间模型

5.1 面元模型

5.1.1 表面模型

5.1.2 边界表示模型

5.1.3 线框模型

5.1.4 序列断面模型

5.1.5 多层DEM模型

5.2 体元模型

5.2.1 规则体元模型

5.2.2 非规则体元模型

5.3 混合三维模型

5.3.1 断面-三角网混合模型

5.3.2 线框-块体混合模型

5.3.3 八叉树-四面体混合模型

5.4 集成三维模型

5.4.1 三角网-八叉树集成模型

5.4.2 矢栅集成模型

5.5 三维地质空间模型比较

参考文献

第6章 面向地学的三维空间集成模型

6.1 三维空间集成建模基础

6.1.1 三维空间实体分类

6.1.2 真三维空间集成建模概要

6.2 三维空间集成建模原理

6.3 地质体与开挖体的集成建模

6.3.1 工程开挖体特征分析

6.3.2 工程开挖体三维建模

6.3.3 地质体与开挖体的三维集成建模

6.4 基于GTP的地质体与开挖体真三维集成建模

6.4.1 E-GTP建模原理与方法

6.4.2 真三维几何无缝集成数据模型

6.4.3 真三维几何无缝集成数据结构

6.5 基于TIN 耦合的地上下几何无缝集成建模

6.5.1 地上下几何无缝集成建模原理

6.5.2 地上下几何无缝集成逻辑模型设计

6.5.3 地上下几何无缝集成建模数据结构设计

参考文献

第7章 三维空间建模算法

7.1 三维图形几何变换算法

7.1.1 三维坐标变换

7.1.2 投影变换原理

7.1.3 投影空间与投影变换算法

7.2 地形模型与地物模型的无缝集成算法

7.2.1 基于规则格网的几何无缝集成算法

7.2.2 基于非规则三角网的几何无缝集成

7.3 TEN模型的生成算法

7.3.1 基于三维栅格的TEN模型生成算法

7.3.2 基于矢量的TEN模型生成算法

7.4 Octree模型的生成算法

7.4.1 基于三维阵列的生成算法

7.4.2 基于表面填充的生成算法

7.5 面向对象的三维模型重建算法

7.5.1 面模型的三维重建

7.5.2 体模型的三维重建

7.6 GTP模型三维重建算法

7.6.1 GTP模型中四面体的引入

7.6.2 GTP模型的空间切割算法

7.7 地形LOD模型算法

7.7.1 地形LOD模型算法概述

7.7.2 层次结构LOD模型算法

7.7.3 树结构LOD模型算法

7.7.4 基于视点的混合结构LOD模型算法

7.7.5 LOD模型中裂缝修正算法

7.8 多分辨率纹理生成与映射算法

7.8.1 多分辨率纹理生成算法

7.8.2 多分辨率纹理映射算法

7.9 三维空间索引与显示判断算法

7.9.1 三维空间索引机制

7.9.2 基于索引的三维显示判断算法

7.9.3 算法实验比较

参考文献

第8章 空间数据质量模型

8.1 空间数据的不确定性

8.2 二维空间数据的误差指标

8.3 空间数据的不确定性模型

8.3.1 一维空间特征的不确定性模型

8.3.2 二维特征的不确定性模型

8.3.3 N 维特征的不确定性模型

8.4 二维空间数据误差的概率模型

8.4.1 二维点位误差的概率模型

8.4.2 二维线元误差的概率模型

8.5 三维几何特征的误差模型

8.5.1 三维点的误差模型

8.5.2 三维线段的误差模型

8.6 LOD模型的误差分析

8.6.1 LOD模型的误差分析

8.6.2 LOD模型的误差计算

参考文献

第9章 三维空间信息系统与图形工具

9.1 Space/Info系统

9.1.1 Space/Info系统简介

9.1.2 Space/Info系统结构与功能模块

9.1.3 Space/Info系统算法设计

9.1.4 Space/Info系统应用实例

9.2 GeoMo3D系统

9.2.1 GeoMo3D系统结构与功能模块

9.2.2 系统主要功能实现

9.2.3 系统应用实例

9.3 三维图形工具与典型系统

9.3.1 三维图形工具

9.3.2 若干典型三维系统

参考文献