基于Skyline的大理海东新区地上地下三维可视化研究.pdf

分类号密级
UDC 编号




硕士研究生学位论文


基于 Skyline 的大理海东新区地上地下
三维可视化研究





学院旅游与地理科学学院
专业名称地图制图学与地理信息工程
研究方向城市空间信息工程
研究生姓名苏飞学号 **********
导师姓名杨 昆职称教 授

2016 年 5 月 17 日
独创性声明
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年 月 日

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年 月日 年 月 日
摘要
随着智慧地球与智慧城市的兴起，三维地理信息系统（Geographic
Information System，GIS）以其三维空间展示、三维空间分析的能力，引起社会
各界广泛关注，并因其广阔的发展空间与应用前景，备受地理信息系统学者推
崇。
随着城市建筑面积的急剧扩张、人口的迅速增加，以原始的二维平面图层
管理城市信息的方式已经无法满足现实管理需求。若对一个城市进行系统的管
理，不仅需要去处理地上场景，而且还需要了解地下管网情况。一个良好的三
维地理信息系统需要同时具有处理地上与地下景观变化的能力。然而，国内学
者在地上三维可视化方面研究较多，地下可视化方面研究较少，同时进行城市
地上场景与地下管网方面三维可视化方面研究更为稀少。
因此，本文在总结国内外三维 GIS 技术研究现状的基础上，分析国内外三
维 GIS 开发前提下，建立地上地下三维可视化场景框架。并以此框架为基础，
大理白族自治州海东新区（大理海东）为实验区，构建大理海东地上城市景观
与地下管网三维场景，通过 Skyline 与 Unity3D 平台二次开发，形成大理海东三
维可视化桌面端平台与移动端平台。
本论文所作的工作与研究主要为以下几个方面。
（1）对目前的三维可视化基本理论与技术进行概述，了解当前可视化主要
研究现状，并了解探索当前三维地理信息系统方面的主要技术。
（2）提出构建地上地下可视化场景的框架，并在此框架基础上，以大理海
东新区为例完成地上地下可视化场景。在地上区域，该框架为保证地上三维模
型外观精度，要综合运用纹理映射技术处理；由于地上模型数量较多，且模型
空间架构不同，极容易降低场景分析效率，因此要进行模型优化，减弱模型影
响。在地下区域，主要完成两项：一、三维管网与地表房屋、道路精确一一对
应，需要取相应点进行对比分析；二、山地城镇个别区域管网起伏较大，需要
根据地形进一步修改管网，依照不同地形进行局部改进。在总体而言，为保证
场景完善，增强可视化效果，需要进行整体效果的渲染，为提高运行效率，采
用远处渲染度低、近处渲染度高的渲染办法。
I
（3）本文在充分理解研究目的情况下，进一步分析 Skyline 技术体系与
Unity3D 开发方式，提出满足研究目的的具体方案，分析得出系统的总体架构与
具体功能。并以大理海东新区为研究区，完成大理海东三维可视