三维空间信息系统模型与算法

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

§1．1．2GIS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

§1．4．13DGIS与3DGMS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

§2．1GIS空间数据获取方法分类

§2．22D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

§2．3．1GPS测量技术

§2．3．2摄影测量技术

§2．3．3激光扫描测量技术

§2．3．4SAR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

§3．1．1TIN建模方法

§3．1．2Grid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

§4．13DFDS模型

§4．1．13DFDs模型的原理

§4．1．23DFDS模型的拓扑描述

§4．2TEN模型

§4．2．1TEN模型的原理

§4．2．2TEN模型的拓扑描述

§4．3n-cells模型

§4．3．1n-cells模型的原理

§4．3．2n-cells模型的拓扑表达

§4．4SSM模型

§4．4．1SSM模型的原理

§4．4．2SSM模型的拓扑描述

§4．5OO3D模型

§4．5．1OO3D模型的概念模型

§4．5．2OO3D模型的逻辑模型

§4．5．3OO3D模型的形式化描述

§4．5．4OO3D模型的拓扑描述

§4．6B-Rep+CSG混合建模

§4．6．1B-Rep与CSG模型原理

§4．6．2B-Rep+CSG混合方式

§4．7TIN+CSG集成模型

§4．7．1TIN+CSG集成原理

§4．7．2TIN+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

§4．93D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断面一三角网混合模型

§5．3．2线框一块体混合模型

§5．3．3八叉树一四面体混合模型

§5．4集成三维模型

§5．4．1三角网一八叉树集成模型

§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

§6．4．1E-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

§7．3TEN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

§7．4Octree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

§7．6GTP模型三维重建算法

§7．6．1GTP模型中四面体的引入

§7．6．2GTP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

§7．7．5LOD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

§8．3．3Ⅳ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

　　本书是关于介绍“三维空间信息系统模型与算法”的教学用书，具体包括了：地学系统与空间信息系统、GIS空间数据获取方法分类、地表3D空间数据获取方法、地下3D空间数据获取方法、数字地形建模与更新、面向地理的三维空间模型等方面的内容。　　本书重点从三维空间数据与可视建模两个方面进行了详细的介绍。全书共9章。第1章介绍了三维空间数据与可视化建模研究发展现状；第2章主要从2D空间、地表3D空间和地下3D空间三个方面讨论了三维空间数据的获取方法；第3章至第7章从数字地形建模与更新，3D地理空间建模，3D地质空间建模，地上下真3D空间集成建模，以及3D空间建模有关算法等方面介绍了最新的研究成果；第8章介绍了空间数据质量模型；第9章介绍了作者研究小组开发的实验系统与应用实例，以及国内外主要的3D建模工具与典型系统。