Page 51 - 水利水电工程三维图形建模研究

第二章 水利水电工程三维建模相关理论

分析，可以对施工环境进行仔细分析，避免因为施工场地的测量漏洞导致施工后
期频频出现问题。
（三）水利工程可视化系统框架的构建

1. 数据管理模块
数据管理模块起到调用空间数据库以及属性数据库的作用，通过该模块实现
对数据的多重管理以及各类属性数据的整合。它包含多种数据类型和数据组织方
式，每种数据间都存在着不同的拓扑关系，并且数据库包含了空间数据的时间序

列，记录了对象随时间的状态变化。整体的数据管理模块是系统实现的基石。
2. 图形显示模块
图形显示模块以数据库为基础，使用不同的绘制手段，将三维空间数据和属
性数据转化为三维图形，并将图形呈现在可视化交互平台上。通过三维图形的显

示可以令技术人员更加直观清晰地监测运维状态，以便于快速地解决突发问题。
3. 图形操作模块
图形操作模块主要对可视化界面的图形进行完善和更新。根据不同的用户需
要对不同的建筑图形进行个性化修改，使不同用户得到最优的交互式体验感受。

通过使用图形操作模块还可以反映出水工设施的安全程度，可以使安全技术人员
分梯度地解决安全问题。
4. 图形分析模块
可视化交互系统可以通过计算机计算施工区域的各项参数，并将其投映在可

视化界面上。实时数据的传输可以方便技术人员模拟施工过程，并通过参数的调
整进而把控整体施工进度。
（四）水利工程三维动态可视化的关键问题

1. 水利工程可视化区域的数字地形构建问题
数字地形系统的构建是水利工程可视化的基础，数字地形系统包括卫星影像
系统以及数字高程系统。卫星影像图的获取主要通过卫星地图软件进行地形导入
操作，如 91 卫图助手以及 GoogleEarth 等。数字高程系统的构建主要依据于不规
则三角网的建立。首先，提取卫星影像图中的高程数据，使用脚本函数提取标注

要素将其作为高程值，从而得到点、线的矢量数据。其次，通过 ArcMap 软件对
数字地形数据进行预处理，删除多余且错误的点、线数据，并生成正确的点、线
高程。再次，将生成的等高线数据与卫星影像图匹配，选择合适的参考点。最后，

43