本研究利用了一种基于GIS的参数化河道三维自动建模方法。该种建模方法以人工河道CAD设计图为数据源,通过SketchUp构建河道附属物三维模型,利用GIS进行数据预处理和建模,自动生成主河道。本研究以走马塘河道为例,采用基于GIS的参数化河道三维建模方法,借助于C#开发语言和 ArcGIS Engine 开发包开发出人工河道三维可视化模拟系统[11],实现了三维河道的模拟再现,为走马塘工程资源的合理配置提供了技术支持。
2 研究区域概况源F于K优B尔C论V文N网WwW.youeRw.com 原文+QQ752^018766
走马塘位于太湖流域武澄锡虞高片,是望虞河西岸南部九里、伯渎地区唯一一条南北向河道,现状北起锡北运河,南入伯渎港与沈渎港相接至京杭运河,全长26。0km,河底宽3~5m,是解决望虞河“引江济太”期间引排分开、清污分流的重要措施,现已竣工投入使用。走马塘新区段拓浚总长约14km,从京杭运河至鸿山镇锡太路止。根据新区发展总体规划,在保证工程需要的前提下,为减少征地拆迁量,尽量利用原走马塘、沈渎港、荷典桥河等老河道。其中:从京杭运河至硕放高还互通因为穿越工业园区和老镇区,为减少拆迁量,节约土地,计划河道按河口宽30m,底宽20m、底高程0m、直立式驳岸实施,长约6公里;从硕放高速互通至锡太路基本为平地开河,长约8公里,河道按底宽20m、底高程0m、边坡1:2。5实施。
图1 走马塘工程概况图
3 需求分析
通过分析各潜在用户对系统的要求主要有:
(1) 能为工程规划和工程技术人员提供一套完整、直观、简明的人工河道工程资料,要求系统能对二维数据、三维数据进行基础的管理与编辑,从而为工程施工和科学评估提供丰富而系统的资料。
(2) 能够进行高效地数据处理,尽可能降低数据处理的时间成本和工作量,可以方便用户直观地处理空间数据与属性数据。
(3) 能进行二维可视化模型的自动化创建,自动建立河道断面模型、河道表面模型、水体表面模型等。
(4) 能够快速建立人工河道的三维可视化模型,要求可以查询三维空间信息。
4 系统设计
系统设计是系统开发前的重要步骤,在系统设计之前,需要先明确需求,只有在满足需求的基础上进行设计才能够做到系统的有效性。在满足需求的基础上,确定开发的平台和语言和数据,然后才能设计出合理的开发流程图。一个好的系统设计能为系统开发指明研究方向和开发思路。
4。1 系统结构设计
根据人工河道三维可视化系统的具体要求,将整个系统分成4 大功能模块,分别是数据管理模块、数据预处理模块、模型构建模块、三维可视化模块,系统所涉及的数据以文件形式保存于统一指定路径,人工河道三维可视化系统结构图如图 2所示。
图2 人工河道三维可视化模拟系统结构图
4。2 系统功能设计
根据系统设计的基本原则以及用户的需求,经过广泛的调查和研究,该系统应具备以下功能:
1) 数据管理基础功能
人工河道三维可视化系统对空间数据库中的图形数据以及属性数据具备基础的管理功能。
2) 数据预处理功能
人工河道三维可视化系统要求,在输入符合数据要求的河道中心线后依次序进行河道参数编辑、生成断面线框、断面线排序、属性溶解等操作。通过数据预处理,为实现三维建模做好数据准备。