一、一种自动地形建模方法的研究（论文文献综述）
王睿[1]（2021）在《大规模三维电力场景的建模与方法研究》文中研究说明近十年来,随着智能设备以及数字化理念的不断发展,虚拟现实技术、智慧城市、数字化工厂等应用正在积极推进社会的运转。其中,精准的三维数字化模型为真实场景、设备设施及周边环境提供了逼真的表达方式。随着科技的发展,数字摄影测量技术被广泛地应用在场景重建中,航空摄影影像可以提供丰富的地面高程信息以及场景纹理信息,为相关建筑提供高质量的三维模型数据,但对于化工厂以及变电站等复杂场景的重建,由于其具有复杂的设备器械,仍没有一个较好的解决方案。因此本文基于大规模电力场景提出相关快速建模方法,其主要分为以下三点:1)基于等高线的三维地形模型生成方法。该方法以地形的等高线数据作为输入,通过对等高线均匀采样、依据采样点对三维网格曲面进行插值,插值过程中加入岭回归方法进行初步平滑优化,最后使用卷积平滑的方法对地形进行进一步的平滑优化,可以得到平滑且逼真的三维地形模型;2)大规模三维场景的快速剖切方法。该方法以大规模三维场景模型和剖切平面作为输入,首先对其输入模型进行数据预处理,建立简练高效的数据结构,基于当前数据结构快速定位被剖切三角面片,再根据被剖切三角面片计算相交点,最后由相交点集将其封闭成闭环并进行孔填充形成剖面得到当前剖切平面所剖切的剖面图,期间还使用GPU进行性能优化;3)基于Z-buffer算法优化的大型变电站场景模型快速消隐方法。首先,为了简化计算,将场景模型数据整合并重构;其次,通过透视投影变换将变电场景模型像素化;进一步,基于Z-buffer算法高效的像素化计算特性提出了快速模型筛选方法,从而得到变电场景的子模型遮挡关系。最后,实验中将所得遮挡关系列表融合现有消隐算法,结果表明本文提出的方法能够大幅度提升消隐的运算性能;尽管国内外学者们都相继探索自动建模方法,有了较为逼真的重建效果,但是由于遮挡、噪声和密度不均等原始数据的缺陷,大场景的重建尚未达到完全自动化的质量水平。相比于包含较为规整的城市场景以及设备类别较少的室内场景,工业场景的三维结构的复杂度以及设备种类上的丰富度则更繁琐。因此,我们所提出的大规模三维变电场景的快速建模方法可以有效地解决真实工程建设中的实际问题,为我国三维软设计件自主化提供有力的技术支持与贡献。
李诗意[2]（2021）在《地震作用下起伏场地的坝—基动力相互作用八叉树分析模型与应用》文中提出结构-地基动力相互作用分析是水工、核电等多个领域的研究热点,随着研究的逐渐深入,对相互作用方法和模型的研究逐渐趋于精细化。除了不断细化的研究方法外,复杂场地特征的精细模拟对结构响应具有重要影响,当前地基模型研究主要集中在近场地基的精细刻画上,不同于自由场地的近场形态特征如地表的天然起伏、基坑开挖、人工换填和地基处理等会引起波的散射和衍射,从而对结构动力响应产生重要影响。由于起伏场地模型建模和剖分的复杂性,传统分析过程通常采用简化后的场地模型,或者为了保持场地特征采用四面体单元进行剖分,从而造成求解精度的降低,因此,亟需寻找一个能够对复杂场地进行动力相互作用分析的方法。在结构-地基动力相互作用领域,建立精细化模型主要有以下困难:起伏场地模型的建立及网格划分、力学分析模型的选择、地基和结构的网格模型连接、地基无限域的模拟、合适的求解平台等。基于以上讨论,本文提出了一个完整的基于场地地形的快速建模和八叉树网格自动剖分的动力相互作用分析方法,并通过数值算例分析验证了该方法的可行性,主要研究内容如下:（1）提出了基于Google地图和CAD等高线图的快速建模方法,实现地图或图纸到三维STL模型的转化,并研究了与起伏场地STL模型相适应的八叉树网格自动剖分方法,只需设置控制参数即可自动完成剖分过程。（2）通过编写计算程序,实现了上述八叉树网格模型到比例边界有限元多面体单元模型的转换,分析八叉树网格模型的拓扑结构信息,提取节点、单元、面和相似中心信息,完成SBFEM单元计算模型的构造,解决了计算模型中存在奇异单元的问题。并设置粘弹边界模拟地基无限域,通过提取完整的边界面信息,计算粘弹边界的脚本文件。通过悬臂梁、自由场地和起伏场地的求解,验证了地震动输入的合理性和程序的正确性。（3）通过选取坝体和地基接触面,设置地基接触面的蒙层单元,采用ABAQUS中面-面接触的方式,完成了有限元坝体和比例边界有限元地基的组合。并在UEL用户单元子程序实现SBFEM单元的基础上,在ABAQUS平台完成了结构-地基动力相互作用分析,最后通过后处理完成了SBFEM模型的结果响应可视化。（4）对实际工程算例进行动力相互作用分析,验证了上述坝体和地基组合方法的正确性,并表明了整个研究方法的可行性。通过对简化场地和起伏场地两种模型的动力相互作用分析,研究了场地特征对结构动力响应的影响。结果表明,起伏场地模型会增大结构的应力和加速度响应,引起顺河向位移峰值的增大和极值点位置的变化。
程灏[3]（2021）在《基于连续DEM的华北地壳演化过程可视化系统》文中提出随着可视化技术的不断发展,越来越多的地理地质领域的可视化平台不断地进入大众的视野。这些系统的兴起和大量的应用使得越来越多的地理地质科研工作者观察及分析数据更直观,工作效率更高。随着研究的不断深入,研究对象的周期不断增加,因此会产生更大规模的地形信息,更高精度的模型实时渲染和可表达数据连续性的可视化成为了需要解决的问题。因为地形地壳的数据体量庞大,现有的可视化方法不能够高效的对大体量数据进行建模,同时因为现有地壳可视化系统中的模型复杂度较高,在地壳模型的连续性演示方面较差,这些问题主要体现在地形模型的快速生成以及动态演示两方面。本文就现存的两点问题进行了大规模地形快速生成技术的方法研究。主要工作如下:首先,针对大规模地形的快速建模问题,提出了一种基于数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）的混合建模方法,结合层次细节（Levels of Detail,LOD）模型技术和四叉树模型简化算法,在保证模型本身优秀的前提下提高了实时生成的效率。基于DEM数字高程模型的建模算法以模型面元素建模,能够以更少的点表达更多的模型信息。其次,针对地形的动态可视化问题,本文提出了优化的线性骨骼蒙皮技术对可视化地形模块进行动态的演示,骨骼蒙皮技术能够依据地形变化起伏构建地壳骨骼,以骨骼伸缩的方式实现地形模型的动态变化。最后,制定系统整体解决方案,将上述两种方法集成于一个系统中,单独设计各个子模块的算法,细致落实到每个功能性需求中,结合以上研究的关键技术完成基于连续DEM的华北地壳演化过程可视化系统,并对系统进行测试评价。该系统不仅能够为科研人员提供更高效率的模型生成平台,从而提高研究工作效率,而且能够将地质科研对象的演化过程较好的呈现,使得地理地质研究工作的连续性和发展性得以体现。
韦杨[4]（2020）在《基于Unity的虚拟校园系统的设计与实现》文中提出三维仿真漫游系统是虚拟现实技术在工程应用领域的重要体现之一。开发三维仿真漫游系统的技术随着人机交互技术的成熟而不断发展。根据真实的校园环境模拟出虚拟场景的虚拟校园系统是三维仿真漫游系统在教育领域的重要应用。虚拟校园系统使学校可以以全新的方式进行教学管理和宣传展示。本文介绍了国内外虚拟现实技术的发展历史和虚拟校园的建设情况,根据建设虚拟校园的需求,从开发效率、开发成本和多平台支持的角度对Unity等虚拟现实引擎进行了对比分析,最终选择Unity作为建设虚拟校园系统的开发平台。根据虚拟校园的建模需求,从性能平衡、开发效率的角度分析比较了建筑设计中常用的三维建模软件,然后选择3DMAX作为虚拟校园的建模工具。在此基础上,本文依据虚拟校园的需求分析,通过对场景模型进行分层设计和对交互功能进行模块化设计,为虚拟校园系统构建了一个可靠而又灵活的总体框架。研究虚拟场景的三维建模技术,通过3DMAX结合无人机航拍影像,对虚拟校园进行分层建模。按照系统设计划分的功能模块,利用编写脚本结合Unity组件的方式,实现了虚拟校园系统的主要交互功能,其中地图导航功能采用方向标结合小地图的方式,能够比普通的正交相机方式更快速的实现精准定位。使用A*优化算法实现的自动寻路功能,提高了漫游时的寻路效率。利用LOD技术优化系统,降低系统的性能需求,提高了系统的运行效率,然后利用Unity的跨平台特点,将虚拟校园系统发布生成可以在不同终端上运行的版本。本文以3DMAX为建模工具,对创建立体模型的建模方法进行研究,运用几何建模技术构建虚拟校园场景,通过对Unity虚拟现实引擎的研究,实现虚拟校园系统的核心交互功能,成功利用Unity发布跨平台的虚拟校园系统,为经济高效的开发一套可以支持多平台运行的虚拟校园系统提供了完整的方案。
李猛钢[5]（2020）在《面向井下钻孔机器人应用的精确定位与地图构建技术研究》文中指出随着智能机器人、无人驾驶、人工智能等相关学科的快速发展,煤矿装备的智能化和机器人化,是继机械化、电气化、自动化变革之后新的发展趋势,将改变煤矿现有生产方式,为煤矿工业的发展带来生产力和安全性的巨大变革。作为煤矿机器人研发和应用之一的井下瓦斯防治钻孔机器人是一种可以实现井下工作面巷道瓦斯自动抽放、无需人工干预的,具备自主行走、自动钻进等功能的全自主钻孔作业机器人。然而,井下复杂场景下的精确定位和高精度地图构建作为支撑钻孔机器人实现自主行走的关键技术,目前尚未有行之有效的解决方案。煤矿井下环境复杂、工况恶劣、无GPS,地面常规使用的定位和建图技术无法直接在此环境中应用。井下现有定位技术如航迹推算定位、惯性导航定位、射频标签定位、视频监控等,无法满足钻孔机器人在井下各种复杂环境中的长期大范围定位,无法为机器人自主导航和自动钻孔作业提供精确位姿估计;现有基于激光扫描仪和全站仪等测量设备的井下测绘和地图构建方法效率低,不适合场景变化环境的三维地图构建和模型快速更新,无法为钻孔机器人提供精确而高效的先验地图。因此,本文根据钻孔机器人的实际需求,围绕精确定位和地图构建这两个关键技术问题开展研究,主要内容包括:针对钻孔机器人自主行走的实际需求,分析了钻孔机器人的工况环境,探讨了钻孔机器人实现自主导航需要具备的功能需求,对移动机器人定位和地图构建问题的本质进行研究;分析构建欧式空间和流形空间的三维运动描述、基于滤波与优化的状态估计求解方法,以及传感器观测模型的数学描述,为提出适合钻孔机器人应用的定位和建图方法奠定理论基础。针对井下尚无可以为移动机器人提供可靠定位服务的定位系统和定位定姿方法,提出基于EKF-UWB的井下伪GPS定位系统构建方法,以及最优锚节点部署策略;进一步通过融合定位系统提供的位置估计与IMU观测,设计了基于ESKF-Fusion的6自由度位姿估计方法。通过仿真和真实场景试验,证明提出的基于EKF-UWB的定位系统和基于ESKF-Fusion的位姿估计方法可以实现井下机器人长期作业的鲁棒而精确的定位,可以在线估计UWB与IMU的外参和IMU的零偏。为了解决井下常规非结构环境的高效定位和点云地图构建问题,提出一种基于激光的3D NDT-graph-SLAM方法。根据井下巷道环境特点,设计了基于激光里程计约束因子、平面特征约束因子、回环约束因子的位姿图优化方法,可以实现在线定位和建图功能。在公开的数据集和井下模拟巷道进行了试验,结果表明提出的方法可以实现地面和井下非结构化场景的实时高精度地图构建,可以满足机器人在井下非结构化环境的精确定位和高效地图构建。为实现井下颠簸路面和复杂场景的可靠定位和高精度地图构建,提出一种基于激光雷达和IMU紧耦合的多传感器融合方法—LI-SLAM。为应对机器人快速旋转、剧烈运动等工况,提出了利用IMU数据辅助雷达进行点云畸变校正,设计了雷达相对位姿因子、IMU预积分因子、边缘化先验因子和回环检测因子,基于因子图优化框架实现了紧耦合融合传感器信息的功能。在野外复杂地形场景进行的大量试验结果表明,提出的方法对于复杂地形、剧烈运动等工况有很强的适应性,可以满足野外以及井下颠簸路面和复杂场景下的精确定位和高精度先验地图构建。针对井下尚无可以实现包含绝对地理信息、克服场景退化问题的定位和地图构建方法,提出一种基于雷达、IMU和UWB融合的LIU-SLAM方法。利用LI-SLAM方法提供的紧耦合局部激光惯性里程计,进一步基于全局因子图优化与UWB定位系统提供的绝对位置和距离观测进行融合。地下车库的现场试验表明,提出的方法实现了UWB信号覆盖范围内局部区域和长距离大范围场景的精确定位,可以在线实现点云地图与地理坐标系的对齐,提高了激光定位和建图的精度和鲁棒性。为了验证本文提出算法的实用性和可行性,开发了钻孔机器人定位导航软硬件系统,并在煤矿救援机器人平台上开展了在模拟煤矿巷道内的试验验证。结果表明,基于EKF-UWB方法的UWB定位系统可以实现在定位系统内的静态绝对定位精度均值10 cm以内,满足钻孔机器人在局部区域作业的精确定位需求,并且可以通过移架或部署更多UWB节点拓展应用范围;ESKF-Fusion和LIU-SLAM方法均可以实现UWB定位系统内局部区域的机器人连续运动时的精确位姿估计,LIU-SLAM鲁棒性和精度更高,局部区域绝对定位精度均值25 cm以内;LIU-SLAM方法可以实现UWB信号覆盖的大范围场景下的高精地图构建,地图一致性和局部建模效果好,大场景绝对定位精度均值25 cm以内,可靠地实现了点云地图与地理坐标系的对齐,对于井下复杂和退化场景的鲁棒性最好。通过对UWB定位系统、基于UWB和IMU融合的ESKF-Fusion位姿估计方法、基于3D NDT-graph-SLAM高效定位和地图构建方法、基于LiDAR/IMU/紧耦合的LI-SLAM以及进一步融合UWB的LIU-SLAM精确定位和地图构建方法的研究,为钻孔机器人在井下不同环境的定位和地图构建提供了可行的解决方案,为下一步在钻孔机器人上实际应用奠定了研究基础和应用经验。该论文有图116幅,表34个,参考文献197篇。
苏利娜[6]（2020）在《基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究》文中研究表明自上世纪90年代以来,GPS由于高精度、大范围、全天候等特性,被广泛应用于大地测量和地球动力学的许多领域,揭示了许多其它手段难以认知的地球物理现象。GPS观测的位置变化完整地捕获了整个地震周期的地壳形变,包括地壳应力积累引起的震间形变,断层突然破裂产生的同震形变,地壳和上地幔逐步恢复到稳态的震后形变,从而成为了地壳形变主要监测手段之一。近年来,由于GPS连续站的广泛应用,高时间分辨率的时间序列捕捉到清晰的震后形变过程,吸引了许多研究者的关注。一方面,从GPS时间序列分析来看,无论是参考框架的维持还是站点的数学模型建立,探测时间序列中存在的震后形变并建立合适的模型都是今后GPS时间序列分析工作中不可避免的重要部分。另一方面,从震后形变背后的物理含义来看,GPS观测捕捉到的震后形变时空演化信息与岩石圈的深部物理状态直接相关,利用GPS观测的震后形变信息作为约束,可以研究余滑、粘弹性松弛等震后形变机制,进而推演断裂带的力学性质和岩石圈流变学结构。GPS时间序列处理和震后形变数据处理和分析是基础,而震后形变机制的研究是前者的物理解释,两者相互促进。针对震后形变的GPS时间序列的数据处理和背后的物理机制的研究具有系统性和重要的研究意义。因此,本文主要工作围绕GPS时间序列震后形变的分析和震后形变机制研究两部分展开。本文以GPS数据处理和时间序列分析为基础,以震后形变提取为重点,编写了一套针对震后形变分析的GPS时间序列处理软件,在此基础上分析震后形变的时间和空间特征。此外,以2015年Mw7.8尼泊尔Gorkha地震为例,应用提取的GPS震后形变作为约束,研究Gorkha地震的震后形变机制。具体研究的内容和成果包括以下几个方面:（1）预处理是GPS时间序列分析的基础,是时间序列分析程序的重要组成部分,包括粗差探测、空间滤波、空缺插值等。编写的预处理程序利用滑动窗口法探测并剔除粗差;集成了叠栈法、主成分分析和Karhunen-Loeve变换三种空间滤波方法,可按需选择;改进了Dong et al.（2006）的插值方法,提出基于模型和空间相关性的插值方法,从而避免局部信号的影响,并分析了该插值方法对速度、周期和噪声的影响。（2）由于GPS连续站的广泛应用,越来越多的站点受到地震的影响,筛选受影响的站点并建模成为时间序列分析的重要工作。为了避免人工筛选的繁杂工作和可能存在的疏漏,本文提出了综合检校法自动探测同震和震后形变,通过多个震例证明该方法的可靠性和高效性。针对震后形变时间序列的建模,本文提出了综合考虑数据自身特性和震后形变空间相关性的迭代PCA参数估计方法,利用蒙特卡罗方法合成的1000组数据证明了迭代PCA方法在参数估计上表现更稳定可靠,相比单站建模或者分步PCA方法,估算的参数精度大幅提升。（3）基于分布全球的37个地震,利用编写的数据处理软件自动探测受地震影响的站点并利用迭代PCA方法估算模型参数。统计不同地震、不同模型的衰减常数特征发现不同地震的衰减时间常数具有差异性,且与震中、震级、深度等因素没有直接关系;分析震后模型的衰减时间常数的时间特征,发现震后时间越久,参与计算的观测值的时间窗越长,估算的震后衰减时间常数越大。（4）目前尼泊尔地震震后形变的研究主要基于弹性分层或者弹性半空间模型来反演余滑,基于水平分层模型或者在青藏高原中下地壳增加粘弹性层来模拟震后粘弹性松弛。接收函数、大地测量数据反演、电阻率和温度剖面等许多证据表明了青藏高原下部存在介质不均匀特性,而介质属性控制了断层位错如何传递到地表形变。因此,本文建立了考虑地形起伏、地球曲率和介质不均匀的三维有限元模型来研究尼泊尔地震的震后余滑和粘弹性松弛。结果表明,GPS观测的震后形变与粘弹性松弛效应的方向和量级均不匹配,可以被破裂下方发生的余滑较好的解释。震后形变时间演化显示震后形变由快转慢,余滑在震后4.8年内一直处于主导作用,粘弹性松弛量级较小但对震后形变的贡献小幅增大。此外,利用弹性均匀模型下不同泊松比的同震形变差等效估计孔隙回弹,发现孔隙回弹量级比较小,对震后形变贡献较小。（5）通过不同模型对比评估地形起伏、曲率、介质属性、破裂模型等因素对粘弹性松弛、余滑和孔隙回弹的影响,为今后的建模提供参考。研究发现:地形和地球曲率对粘弹性松弛和余滑影响比较小;粘滞系数模型对粘弹性松弛影响较大,是影响粘弹性松弛的重要因素;双粘弹性特性的Burgers体与Maxwell体的震后松弛形态基本一致,量级存在差异,Burgers体是指数衰减的Kelvin体和线性增加的Maxwell体叠加,震后松弛更快;不同的破裂模型产生的粘弹性松弛和孔隙回弹,在量级和细节上存在差异,是影响粘弹性松弛和孔隙回弹形态和大小的重要因素。
石露[7]（2020）在《基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究》文中指出目前广泛使用的基于底层图形接口Open-GL或Direct3D的可视化仿真系统效率低下,且各种作战仿真研究的首要目标是提高其环境的真实性。因此,本文针对当前坦克模拟训练系统在高逼真度、高效率、跨平台和强交互性等方面的不足,提出了基于跨平台开发引擎Unity3D坦克虚拟驾驶模拟系统的设计思想。采用插件集成开发的模式对视景系统进行设计并做仿真研究,完成了由视景仿真模块、实时天气特效管理模块、行为驱动仿真模块、仪表仿真模块和坦克作战仿真模块、控制界面等子模块所组成的坦克虚拟驾驶视景仿真系统,并讨论了各个子模块的设计功能和技术原理。首先,结合坦克驾驶信息融合的实际需求和国内外最新的信息融合动态,提出了改进的信息融合功能模型,同时建立了与之对应的战场态势感知系统评价体系,旨在将虚拟现实与态势感知结合起来,为未来坦克虚拟驾驶提供理论的方案设计。其次,以现代坦克主战场为背景及视景仿真系统的高逼真度要求,开展虚拟场景混合建模方法的研究,并在三维建模软件3ds Max下建立了坦克模型及三维场景相关模型。采用地形绘制技术构建了真实感较强且多样的坦克虚拟驾驶场景,通过获得高精度低面数的DEM（Digital Elevation Model,数字高程模型）构建真实地形。以往的模拟驾驶系统仅简单地对雨、雪、雾等自然景观进行仿真,并未结合实地环境。本系统设置了天气系统管理模块来动态控制雨、雪、雾的仿真特效,具有实时和交互的特性。通过调整系统粒子数量,实现不同强度的雨、雪、雾的特效渲染,同时从地理位置上对应现实城市,将预置的地理位置的真实气象数据实时返回,并将现实天气同步到虚拟场景中,用户可根据实时天气状况对虚拟场景中的天气特效做出动态调整,在一定程度上有助于坦克操纵时提前做出合适的预判。此外,在仿真软件Unity3D中,根据坦克车辆动力学模型和碰撞器的使用,设计了满足本系统要求的控制程序脚本,坦克可以实现多种场景下的驱动仿真,在虚拟环境中能够紧贴高低起伏的地面实时完成前进、倒车、制动、左右转弯、瞄准敌方目标开炮等行为。本文提出了基于X Dreamer状态机坦克虚拟驾驶控制方案,极大地减少了系统资源消耗。最后,通过采用NPC（Non-Player Character,非玩家角色）自动寻路算法进行智能感知,NPC坦克能够动态规划路径,进而锁定敌方目标,然后与用户操纵的坦克一起完成编队协同作战仿真。经测试验证,视景仿真系统运行后保持在101-372FPS（Frame Per Second,帧率）,本系统的各模块设计仿真效果均已较好实现,基本达到了视景仿真系统实时交互性和真实沉浸感的要求。
向卫国[8]（2020）在《新城区集群市政工程BIM技术应用研究》文中指出随着经济、科技发展和社会需求,越来越多的项目以“集群”的形态呈现,如北京奥运会场馆工程、世博会场馆工程、新城区市政工程等,其中新城区市政工程项目对于推动区域生产要素有效连接、改善人文环境、拉动经济增长、提高竞争力有非常重要的作用。然而,该类项目存在项目类型众多、项目组织、管理界面交织、管理难度大等特点,在传统的工程建设管理模式下存在着信息沟通方式落后、组织、过程管理割裂等问题,制约集群项目整体目标的实现。随着工程建设项目集成化管理趋势的不断发展,有必要引入BIM及其关键技术,探索BIM技术下的集成管理模式,助力新城区市政工程项目管理向着集成化、智能化、精益化的方向发展。（1）研究本文内容开展所需的理论基础,包括集群项目、项目管理、集成相关理论、BIM技术及特点、GIS技术、模型轻量化技术、BIM与GIS融合技术等内容,为后续研究内容提供理论支撑。（2）在研究集群的特性、分析新城区市政工程项目特点的基础上创新性地提出了新城区集群市政工程的概念,采用综合集成法、引入计算机集成建造理论模型,提出采用并创新性扩充“组织-过程-信息”三维集成模型内涵,基于此进一步设计了新城区集群市政工程BIM技术应用框架,并对其中的含义进行阐释,最终有望涌现出新的处理复杂系统问题的能力,解决新城区集群市政工程项目实施过程中面临的难题。（3）系统研究并创新提出新城区集群市政工程项目BIM技术应用涉及到的技术方法与实施路径,包括基于分区块建模法的三维地质信息模型建模技术、基于大重叠率的三维倾斜摄影模型建模技术、多层级规划混合建模技术、基于片区统一建模标准的设计施工BIM模型建模技术、BIM到GIS转换技术、基于坐标变换与地形整平的多源模型融合技术以及基于线性八叉树的多源模型动态加载技术,有效解决新城区集群市政工程项目BIM技术应用过程中面临的难题,为进一步实现新城区集群市政工程项目集成管理奠定基础。（4）结合应用需求创新打造以BIM模型为信息中枢,融合工程建设各类要素信息、采用BIM、3DGIS等技术、C/S和B/S混合模式,以Restful标准化接口的微服务为服务主线,搭建新城区基础设施建设管理平台总体架构,完成项目级和项目群级的功能设计,通过业务流程集成化、功能模块组件化,有效降低系统集成的复杂度,适应于新城区集群市政工程项目功能复杂、数据融合、业务多变的特点,实现集群项目实施过程中的信息集成。（5）以深圳前海集群市政工程项目为实例,在建设过程中引入上述研究成果,创新性开展了包含地理模型、地质模型和规划模型在内的三大基础模型创建、包含道路、综合管廊、景观等在内的各类集群市政工程模型的创建、房屋建筑类模型的整合及应用、设计施工一体化应用和基于BIM的建设管理平台搭建工作,有效解决实施过程中面临的“人理”、“物理”、“事理”挑战,实现了前海合作区集群市政工程项目基于组织集成、过程集成和信息集成的集成管理模式。
胡耀元[9]（2020）在《基于BIM+GIS的智慧矿山建设体系构建研究》文中研究指明目前,煤矿工程仍然是我国支柱性的重点能源工程。随着矿山技术的发展,我国的煤矿工程的发展经历了原始阶段、机械化阶段、数字化和信息化阶段,正逐步迈进智慧化阶段,智慧矿山的核心理念是实现矿山的无人化和智慧化。在现阶段,制约智慧矿山发展的关键因素从智慧采掘等生产技术层面的发展转变为智慧矿山管理层面的发展。在此背景下,本文主要进行了如下研究:（1）将管理系统引入原有智慧矿山体系,并完善了智慧矿山的定义。针对智慧矿山建设的全生命周期,运用WBS（Work Breakdown Structure,工作分解结构）及流程图,构建出智慧矿山在建设过程各阶段的工作流程,挖掘其中基于BIM（Building Information Modeling,BIM）和 GIS（Geographic Information System,GIS）的应用点,并根据已分析应用点筛选3DMine和Revit为研究BIM+GIS的两大平台;（2）以曹家滩煤矿工程为背景,通过模拟,探讨平台实现应用点落地的途径,包括运用关键点控制法实现BIM和GIS的场地模型拟合,运用类比创建法和模型分析法,将房建工程中的模型创建和管理的思想引入到煤矿工程中,解决了煤炭工程中运用常规方法无法建模以及实现BIM+GIS平台相结合进行模型管理的问题,以发挥3DMine和Revit平台各自的设计、管理优势;（3）梳理和补充了煤矿工程全寿命周期各阶段所需归档的文件名称、保存单位及保管期刊,为基于BIM+GIS的智慧矿山建设管理系统的开发提供文档权限和保存期限依据,并对重点内容的成果提交格式与管管理权限进行完善,为系统的开发奠定文件格式及权限划分基础;（4）针对煤矿安全管理,提出基于系统工程、事故发生理论及生产可靠性理论的应用点,并通过Revit建模与Fuzor仿真,形象直观的揭示煤矿巷道安全隐患,辅助提高安全决策的效率和效益。通过本文的研究,填补了我国智慧矿山系统在管理层面的空缺,对BIM+GIS在煤矿工程全寿命周期管理中的应用做出了有益的探索,为后期编制煤矿工程BIM+GIS应用规范和指南、开发煤矿工程全流程管理平台提供了重要支持,同时亦可助力BIM+GIS在煤矿工程中的落地。
芦家欣[10]（2020）在《基于机载LiDAR点云的榆神矿区采煤沉陷建模》文中认为榆神矿区是我国重要的煤炭生产基地,采煤引起的大范围地表沉陷损害日益严重。常规大地测量和InSAR等遥感手段在矿区地表沉陷监测中均存在一定的局限性。无人机LiDAR作为采集大范围、连续分布的三维地理空间信息的重要技术手段,通过多期数据的叠加即可快速获取矿区地表沉陷特征。然而,按现有的主流点云滤波及插值算法所构建的沉陷模型往往包含显着噪声,限制了该技术在矿区的实际应用。本文选取榆神矿区某工作面地表为研究区,针对其地形起伏而植被覆盖度较低的地理环境,利用无人机LiDAR获取两期共四组点云数据,在点云滤波、插值、叠加、沉陷建模等环节进行误差分析和模型改进。主要研究内容及结果如下:（1）对比分析了多种主流的点云插值算法在榆神矿区地理环境下的适用性。通过插值DEM的样本点验证,结合误差统计结果,从插值精度及效率两方面分析不同算法的插值效果。结果表明:专业化数字高程模型插值精度最高,处理速度较快。（2）研究了多种点云滤波算法在榆神矿区地理环境下的地形建模效果。将各算法滤波结果采用上述最优插值算法构建DEM,结合模型误差、算法运行效率及算法原理分析不同算法在研究区地理环境下的适用性。结果表明:基于不同滤波算法生成的DEM精度差异明显,以三角网渐进加密滤波算法的建模效果最优。（3）系统分析了矿区初始沉陷模型的误差来源及特性。将由上述最优滤波及插值算法所生成的DEM进行叠加,得到矿区初始沉陷模型并进行误差分析,结果表明:初始沉陷模型的误差主要来源于各期点云数据较小的空间偏移、沉陷区水域等扫描条件引起的误差、滤波后非地面点引入的噪声误差以及点云插值误差。（4）结合矿区地表沉陷模型的形态及其误差特性,提出了参考沉陷盆地边界特征的小波阈值去噪方法。从去噪结果的可视化、与实测数据的对比、沉陷主断面分析三方面展开验证,结果表明:经去噪,沉陷模型的平滑性得到显着改善;剔除各类粗差点后,去噪结果各检验点的高程均方根误差均小于0.05m,误差在10mm以内的检验点占比提升至15%。（5）根据沉陷模型的分布特征,采用双曲线函数模型对沉陷模型主断面及三维形态进行拟合,结果表明:该模型拟合相关系数均高于0.99,拟合结果可靠。结合沉陷模型边缘区域的倾斜变形和稳定区误差分析,基于沉陷模型坡度特征提出了沉陷边界确定方法,并用于沉陷区面积和体积计算。基于走向、倾向主断面下沉曲线求取了对应地表倾斜、曲率变化特征。本文研究结果将为无人机载LiDAR技术用于西部矿区采煤地表沉陷的高效监测及精细建模提供可行的技术途径。
二、一种自动地形建模方法的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种自动地形建模方法的研究（论文提纲范文）
（1）大规模三维电力场景的建模与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维地形建模方法 |
| 1.2.2 大规模三维场景的快速剖切方法 |
| 1.2.3 大规模三维场景的快速消隐方法 |
| 1.3 研究内容与创新 |
| 1.4 本文的组织架构 |
| 第二章 基于等高线的三维地形生成方法 |
| 2.1 地形数据及处理 |
| 2.1.1 等高线数据获取 |
| 2.1.2 等高线采样 |
| 2.2 三维曲面建模 |
| 2.2.1 网格插值方法及岭回归优化 |
| 2.3 卷积平滑方法优化曲面平滑度 |
| 2.4 实验 |
| 2.4.1 网曲面平滑试验 |
| 2.4.2 实验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 大规模变电站三维场景模型的快速剖切方法 |
| 3.1 大规模变电站场景模型数据与预处理 |
| 3.2 定位被剖切三角面片 |
| 3.3 计算相交点 |
| 3.4 三角化方法 |
| 3.4.1 环带检测 |
| 3.4.2 不同多边形的三角化策略 |
| 3.5 性能优化策略 |
| 3.5.1 优化数据结构 |
| 3.5.2 并行策略 |
| 3.5.2.1 定位三角形以及计算交点的并行优化策略 |
| 3.5.2.2 CUDA优化策略 |
| 3.6 实验 |
| 3.6.1 实验数据 |
| 3.6.2 剖切方案的高效性 |
| 3.6.3 剖切方法的剖切结果 |
| 3.6.4 计算性能的优化 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 大规模变电站三维场景模型的快速消隐方法 |
| 4.1 大规模变电站场景模型数据与预处理 |
| 4.2 透视投影变换 |
| 4.3 三维场景像素化方法 |
| 4.4 模型筛选方法 |
| 4.5 Open Cascade消隐方法 |
| 4.6 实验 |
| 4.6.1 数据预处理 |
| 4.6.2 Open CASCADE消隐实验 |
| 4.6.3 实验结果与比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
（2）地震作用下起伏场地的坝—基动力相互作用八叉树分析模型与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 结构-地基动力相互作用发展综述 |
| 1.2.1 结构-地基动力相互作用的基本概念 |
| 1.2.2 结构-地基动力相互作用的发展及研究现状 |
| 1.2.3 结构-地基动力相互作用面临的问题 |
| 1.3 三维快速建模的发展综述 |
| 1.3.1 三维快速建模 |
| 1.3.2 三维地形快速建模 |
| 1.4 八叉树网格发展综述 |
| 1.5 ABAQUS二次开发的发展综述 |
| 1.6 本文的工作内容 |
| 2 比例边界有限元法 |
| 2.1 比例边界有限元法的研究进展 |
| 2.2 比例边界有限元法的基本理论 |
| 2.2.1 SBFEM基本概念 |
| 2.2.2 SBFEM动刚度控制方程推导 |
| 2.2.3 刚度阵和质量阵的求解 |
| 2.3 基于ABAQUS用户单元子程序实现SBFEM单元 |
| 2.3.1 UEL开发环境 |
| 2.3.2 SBFEM单元的实现 |
| 3 起伏场地的坝-基动力相互作用八叉树分析模型的建立 |
| 3.1 起伏场地的快速建模 |
| 3.1.1 STL模型 |
| 3.1.2 基于Google地图和CAD等高线图的快速建模 |
| 3.2 八叉树网格自动剖分技术 |
| 3.3 SBFEM多面体单元分析模型 |
| 3.4 FEM坝体模型和SBFEM八叉树地基模型的组合 |
| 3.4.1 SBFEM八叉树场地模型的建基面处理 |
| 3.4.2 坝体模型和地基模型的组合 |
| 3.5 坝-基动力相互作用模型建立中细节问题的处理方法 |
| 3.5.1 奇异单元的判别与处理 |
| 3.5.2 场地模型四个立面的信息提取 |
| 3.5.3 起伏场地与坝体接触面的选取 |
| 3.6 小结 |
| 4 比例边界有限元八叉树网格模型的算例验证 |
| 4.1 受均布荷载的悬臂梁 |
| 4.2 自由场地震响应分析 |
| 4.3 起伏河谷场地的地震响应分析 |
| 4.3.1 河谷场地建模 |
| 4.3.2 八叉树网格剖分 |
| 4.3.3 建立SBFEM多面体单元分析模型 |
| 4.3.4 起伏场地模型的动力响应结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 简化地基模型与起伏场地模型的坝基动力相互作用分析结果对比 |
| 5.1 工程概况及材料参数 |
| 5.2 坝体和地基的计算模型 |
| 5.2.1 坝体的计算模型 |
| 5.2.2 地基的计算模型 |
| 5.3 SBFEM单元分析模型的建立 |
| 5.4 计算结果分析 |
| 5.4.1 坝体应力和位移峰值结果对比 |
| 5.4.2 坝体应力和位移极值云图结果对比 |
| 5.4.3 坝体应力、位移、加速度时程响应结果对比 |
| 5.4.4 结论 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与课题及发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）基于连续DEM的华北地壳演化过程可视化系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外可视化技术研究现状 |
| 1.2.1 可视化技术的应用系统研究 |
| 1.2.2 可视化技术的交互形式研究 |
| 1.2.3 总结分析 |
| 1.3 主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 本文创新点 |
| 1.4 章节安排 |
| 第二章 可视化技术方法研究 |
| 2.1 基于面表示的模型构建方法 |
| 2.1.1 基于DEM建模方法 |
| 2.1.2 TIN建模 |
| 2.1.3 GRID建模 |
| 2.1.4 基于点云建模 |
| 2.1.5 比较总结 |
| 2.2 大规模模型绘制的技术理论研究 |
| 2.2.1 LOD细节层次技术 |
| 2.2.2 数据渐进传输技术 |
| 2.3 模型动态演示相关理论与技术研究 |
| 2.3.1 Morph变形动画 |
| 2.3.2 Bone关节动画 |
| 2.3.3 Skinned Mesh骨骼蒙皮动画 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 DEM混合建模及线性骨骼蒙皮动画的动态演示 |
| 3.1 研究内容及技术路线 |
| 3.1.1 研究目标 |
| 3.1.2 研究内容及技术路线 |
| 3.1.3 技术路线图 |
| 3.2 基于混合建模的模型生成及模型网格简化 |
| 3.2.1 混合建模技术 |
| 3.2.2 基于四叉树的模型简化方法及算法基于LOD的模型可见消隐方法 |
| 3.3 基于骨骼蒙皮动画的地形可视化动态演示 |
| 3.3.1 线性骨骼蒙皮技术 |
| 3.3.2 骨骼蒙皮生成及关键帧动画 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统设计与实现 |
| 4.1 系统设计目的 |
| 4.2 系统设计思路及解决方案 |
| 4.3 运行环境与开发工具 |
| 4.4 系统总体设计及框架结构 |
| 4.5 实现过程 |
| 4.5.1 华北地区总览模块 |
| 4.5.2 华北地壳区域模型自生成 |
| 4.5.3 动态演示模块设计 |
| 4.6 系统测试 |
| 4.6.1 系统运行环境 |
| 4.6.2 模型生成及成本消耗测试 |
| 4.6.3 交互界面及功能测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）基于Unity的虚拟校园系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 系统的需求分析与设计 |
| 2.1 系统的需求分析 |
| 2.1.1 系统功能性需求 |
| 2.1.2 系统非功能性需求 |
| 2.2 系统开发平台和工具 |
| 2.2.1 系统开发平台的选择 |
| 2.2.2 三维建模工具的选择 |
| 2.3 系统开发流程设计 |
| 2.4 系统运行流程设计 |
| 2.5 系统结构设计 |
| 2.6 系统内容的设计 |
| 2.6.1 场景分层设计 |
| 2.6.2 交互功能设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 虚拟校园场景的创建 |
| 3.1 3DMAX的三种建模方法 |
| 3.2 地形层建模和交通层建模 |
| 3.3 建筑层建模 |
| 3.4 植被层建模 |
| 3.5 公共设施层建模 |
| 3.6 三维模型的优化 |
| 3.7 虚拟校园场景的设置 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 系统的实现 |
| 4.1 角色控制的实现 |
| 4.2 碰撞检测技术的实现 |
| 4.3 地图导航的实现 |
| 4.4 优化A*算法实现自动寻路 |
| 4.5 信息的存储和查询 |
| 4.6 配置背景音乐 |
| 4.7 设计和制作界面 |
| 4.8 系统的优化、测试和发布 |
| 4.8.1 系统的LOD优化 |
| 4.8.2 系统的测试 |
| 4.8.3 系统的发布 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间所发表的论文目录 |
| 致谢 |
（5）面向井下钻孔机器人应用的精确定位与地图构建技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景、意义及来源 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 钻孔机器人定位导航需求分析与状态估计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钻孔机器人工况环境及自主导航功能需求分析 |
| 2.3 三维空间刚体运动 |
| 2.4 机器人状态估计方法 |
| 2.5 传感器观测模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 井下UWB定位系统与位姿估计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 UWB传感器特性分析 |
| 3.3 井下UWB定位系统构建 |
| 3.4 基于ESKF的 UWB/IMU融合位姿估计 |
| 3.5 仿真及现场试验分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 平面辅助的NDT-graph-SLAM定位与地图构建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NDT扫描配准 |
| 4.3 位姿图优化模型构建 |
| 4.4 工程应用问题 |
| 4.5 数据集及现场试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 LiDAR-IMU紧耦合的LI-SLAM定位与地图构建 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统架构与因子图模型构建 |
| 5.3 约束因子构建 |
| 5.4 工程应用问题 |
| 5.5 野外复杂地形现场试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 LiDAR-IMU-UWB融合的LIU-SLAM定位与地图构建 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统架构与全局因子图模型构建 |
| 6.3 约束因子构建 |
| 6.4 工程应用问题 |
| 6.5 地下车库封闭环境现场试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 井下钻孔机器人定位导航系统研发及定位建图应用试验 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 井下钻孔机器人定位导航系统研发 |
| 7.3 UWB定位系统绝对定位精度测试 |
| 7.4 局部区域连续定位试验 |
| 7.5 大范围巷道地图构建与定位试验 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 全文总结 |
| 8.1 研究内容与成果 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 GPS时间序列在监测地壳形变中的应用 |
| 1.3 GPS时间序列的震后形变和机制的研究现状 |
| 1.3.1 GPS时间序列的高精度处理 |
| 1.3.2 GPS时间序列的震后形变分析 |
| 1.3.3 震后形变机制 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 GPS时间序列处理和参数估计 |
| 2.1 GPS时间序列 |
| 2.1.1 GPS数据解算 |
| 2.1.2 GPS时间序列模型 |
| 2.2 GPS时间序列预处理 |
| 2.2.1 粗差探测和剔除 |
| 2.2.2 空间滤波 |
| 2.2.3 空缺插值 |
| 2.3 非线性参数估计方法 |
| 2.3.1 试错法 |
| 2.3.2 Levenberg-Marquardt算法 |
| 2.3.3 方法讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 GPS时间序列的震后形变探测估计和特征分析 |
| 3.1 同震和震后自动探测 |
| 3.1.1 自动识别同震和震后形变 |
| 3.1.2 实例及讨论 |
| 3.2 迭代PCA估计震后形变 |
| 3.2.1 迭代PCA方法 |
| 3.2.2 迭代PCA方法验证 |
| 3.2.3 实例及讨论 |
| 3.3 震后形变衰减常数的分析 |
| 3.3.1 衰减常数的时间特性 |
| 3.3.2 不同地震和模型下的震后衰减常数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于GPS时间序列约束的震后形变机制模拟分析—以2015年尼泊尔地震为例 |
| 4.1 尼泊尔地震背景 |
| 4.2 尼泊尔地震的震后形变 |
| 4.3 三维有限元模型的建立 |
| 4.4 震后形变机制的研究方法 |
| 4.4.1 余滑 |
| 4.4.2 粘弹性松弛 |
| 4.4.3 孔隙回弹 |
| 4.5 震后形变机制分析 |
| 4.5.1 模型验证 |
| 4.5.2 粘弹性松弛 |
| 4.5.3 余滑 |
| 4.5.4 孔隙回弹 |
| 4.5.5 震后形变的时间演化和形变机制 |
| 4.5.6 地震危险性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 震后形变机制的影响因素分析 |
| 5.1 地形和地球曲率对余滑和粘弹性松弛的影响 |
| 5.2 不均匀的介质属性对粘弹性松弛和余滑的影响 |
| 5.3 粘弹性介质模型对粘弹性松弛的影响 |
| 5.4 破裂模型对粘弹性松弛和孔隙回弹的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究内容和结论 |
| 6.2 存在的问题和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外发展现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容和论文结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 视景仿真系统总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 视景仿真系统开发引擎Unity3D |
| 2.2.1 Unity3D作为视景仿真研发工具的优势 |
| 2.2.2 Unity3D的生命周期 |
| 2.3 视景仿真系统框架设计 |
| 2.3.1 三维模型框架 |
| 2.3.2 视景仿真系统总体结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 作战坦克驾驶网络化综合态势感知 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 态势感知与信息融合的关系 |
| 3.3 信息融合与资源管理 |
| 3.4 综合态势感知信息融合修正模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 视景仿真系统的环境开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 场景实体模型生成 |
| 4.2.1 3dsMax在虚拟现实中的应用 |
| 4.2.2 坦克模型建立与导出 |
| 4.3 地形建模 |
| 4.3.1 基于Unity3D的地形建模 |
| 4.3.2 Unity3D真实地形实现 |
| 4.4 虚拟场景构建 |
| 4.4.1 虚拟场景模型搭建 |
| 4.4.2 天空盒 |
| 4.4.3 虚拟驾驶光照处理 |
| 4.5 实时气象设置管理模块 |
| 4.5.1 实时获取天气信息 |
| 4.5.2 不同天气特效仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 视景仿真系统坦克驾驶动态驱动开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Unity3D环境下坦克行为控制 |
| 5.2.1 坦克控制基础 |
| 5.2.2 旋转炮塔 |
| 5.2.3 坦克虚拟驾驶动力学建模 |
| 5.2.4 虚拟驾驶中的车辆碰撞检测 |
| 5.2.5 Unity3D中坦克运动控制 |
| 5.3 基于X Dreamer坦克虚拟驾驶控制方案 |
| 5.3.1 X Dreamer中文脚本工具介绍 |
| 5.3.2 场景漫游 |
| 5.3.3 炮塔与炮管的控制 |
| 5.3.4 坦克驾驶行为控制 |
| 5.3.5 坦克车轮与履带动态仿真 |
| 5.3.6 坦克制动和左右转弯 |
| 5.4 坦克作战仿真模块 |
| 5.4.1 发射炮弹 |
| 5.4.2 Game Manager数据管理 |
| 5.4.3 摧毁敌人 |
| 5.4.4 NPC自动寻路算法 |
| 5.5 音效 |
| 5.5.1 马达音效 |
| 5.5.2 发射音效 |
| 5.5.3 爆炸音效 |
| 5.6 仪表仿真模块 |
| 5.7 图形用户界面设计 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 坦克虚拟驾驶视景仿真系统实现 |
| 6.1 视景仿真系统模块设计实现 |
| 6.2 视景仿真系统测试及分析 |
| 6.2.1 测试目的 |
| 6.2.2 测试环境 |
| 6.2.3 试验过程 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）新城区集群市政工程BIM技术应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 |
| 1.1.1 论文研究背景 |
| 1.1.2 论文研究的意义 |
| 1.2 国内外文献综述 |
| 1.2.1 集群项目管理 |
| 1.2.2 工程项目集成管理 |
| 1.2.3 BIM技术 |
| 1.2.4 基于BIM的管理平台 |
| 1.3 论文主要研究内容与逻辑 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文研究逻辑结构 |
| 2 新城区集群市政工程信息模型相关理论及技术 |
| 2.1 基本概念 |
| 2.1.1 集群项目 |
| 2.1.2 项目管理 |
| 2.2 集成相关理论 |
| 2.2.1 集成的内涵 |
| 2.2.2 集成管理的内容及原则 |
| 2.2.3 制造业集成相关理论 |
| 2.2.4 综合集成相关思想 |
| 2.3 BIM及相关技术 |
| 2.3.1 BIM技术及特点 |
| 2.3.2 GIS技术 |
| 2.3.3 模型轻量化技术 |
| 2.3.4 BIM与 GIS数据融合技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 新城区集群市政工程项目BIM技术应用总体架构研究 |
| 3.1 新城区集群市政工程概念的提出 |
| 3.2 新城区集群市政工程集成管理模式BIM技术应用框架 |
| 3.2.1 新城区集群市政工程项目集成管理维度分析 |
| 3.2.2 基于BIM技术的新城区集群市政工程项目集成管理 |
| 3.2.3 组织集成 |
| 3.2.4 过程集成 |
| 3.2.5 信息集成 |
| 3.3 新城区集群市政工程BIM应用关键技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 新城区集群市政工程模型总体架构及关键技术研究 |
| 4.1 多源模型创建关键技术 |
| 4.1.1 基于分区块建模法的三维地质信息模型建模技术 |
| 4.1.2 基于大重叠率的三维倾斜摄影模型建模技术 |
| 4.1.3 多层级规划混合建模技术 |
| 4.1.4 基于片区统一建模标准的设计、施工BIM模型建模 |
| 4.2 BIM模型到GIS模型转化技术 |
| 4.2.1 基于通用数据格式的IFC到 CityGML的转化 |
| 4.2.2 基于数据解析与重构的DGN格式到UDB的转化 |
| 4.3 基于坐标变换与地形整平的多源模型融合技术 |
| 4.3.1 模型坐标变换 |
| 4.3.2 GIS模型处理 |
| 4.4 基于线性八叉树的多源模型动态加载技术 |
| 4.4.1 基于线性八叉树的模型空间索引方式 |
| 4.4.2 实例验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 新城区集群市政工程项目建设管理平台研究 |
| 5.1 建设管理平台需求研究与设计 |
| 5.1.1 业务需求分析 |
| 5.1.2 解决思路 |
| 5.2 建设管理平台架构研究与设计 |
| 5.2.1 建设管理平台架构思路 |
| 5.2.2 建设管理平台总体架构 |
| 5.2.3 建设管理平台业务架构 |
| 5.2.4 建设管理平台技术架构 |
| 5.2.5 建设管理平台数据架构 |
| 5.3 建设管理平台功能实现 |
| 5.3.1 项目层级功能设计 |
| 5.3.2 项目群功能设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 新城区集群市政工程BIM技术应用实践研究 |
| 6.1 项目背景及概况 |
| 6.1.1 前海合作区规划与集群市政工程建设情况 |
| 6.1.2 前海集群市政工程项目实施面临的挑战 |
| 6.1.3 前海集群市政工程项目集成管理BIM技术应用模式 |
| 6.2 前海集群市政工程项目集成管理BIM技术应用实践 |
| 6.2.1 基于BIM的组织集成 |
| 6.2.2 基于BIM的过程集成 |
| 6.2.3 基于BIM的信息集成 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 论文的创新之处 |
| 7.3 未来的工作展望与设想 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于BIM+GIS的智慧矿山建设体系构建研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外BIM+GIS应用研究现状 |
| 1.2.2 国内外煤矿发展状况 |
| 1.2.3 国内外煤矿发展趋势 |
| 1.2.4 国内外智慧矿山研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容和研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 拟解决的关键问题 |
| 1.3.3 本课题拟采用的研究方法 |
| 1.3.4 本论文拟采用的技术路线 |
| 2 智慧矿山建设体系构建 |
| 2.1 智慧矿山的内涵研究 |
| 2.1.1 智慧矿山内涵分析 |
| 2.1.2 智慧矿山概念补充 |
| 2.2 智慧矿山系统构成研究 |
| 2.2.1 生产系统构成分析 |
| 2.2.2 决策系统构成分析 |
| 2.2.3 建设管理系统构成分析 |
| 2.2.4 智慧矿山系统构成分析 |
| 2.3 基于BIM+GIS的设计管理平台甄选 |
| 2.3.1 GIS平台优劣势分析 |
| 2.3.2 GIS平台选用3DMine的必要性 |
| 2.3.3 BIM平台选用Revit的必要性 |
| 2.4 基于BIM+GIS的智慧矿山建设体系工作分析 |
| 2.4.1 投资策划阶段工作流程及应用点分析 |
| 2.4.2 勘察设计阶段工作流程及应用点分析 |
| 2.4.3 项目施工阶段工作流程及应用点分析 |
| 2.4.4 项目运营阶段工作流程及应用点分析 |
| 2.4.5 项目报废阶段工作流程及应用点分析 |
| 2.5 章节小结 |
| 3 智慧矿山BIM+GIS模型的创建与应用 |
| 3.1 BIM+GIS场地模型数据融合研究 |
| 3.1.1 数据采集与分析 |
| 3.1.2 曹家滩煤矿案例数据提取 |
| 3.1.3 BIM和 GIS平台模型数据融合方法 |
| 3.2 智慧矿山GIS模型创建与应用分析 |
| 3.2.1 创建地质数据库 |
| 3.2.2 创建煤层宏观模型及含煤率分析 |
| 3.2.3 煤矿巷道GIS模型相关分析 |
| 3.2.4 煤矿巷道GIS模型地下测量分析 |
| 3.2.5 煤矿巷道GIS模型地下通风设计 |
| 3.3 智慧矿山BIM建模研究与应用分析 |
| 3.3.1 煤矿场地BIM模型创建方法研究 |
| 3.3.2 巷道BIM模型建模方法研究 |
| 3.3.3 煤矿BIM模型系统设计优化及应用 |
| 3.3.4 巷道BIM模型的进度管理应用 |
| 3.3.5 煤矿BIM参数化族库的创建及管理 |
| 3.4 章节小结 |
| 4 智慧矿山建设体系成果管理研究 |
| 4.1 煤矿项目全生命周期各阶段成果归档内容梳理 |
| 4.1.1 投资策划阶段归档内容 |
| 4.1.2 勘察设计阶段归档内容 |
| 4.1.3 项目施工阶段归档内容 |
| 4.1.4 项目运营阶段归档内容 |
| 4.1.5 项目报废阶段归档内容 |
| 4.2 煤矿项目重点成果提交格式 |
| 4.2.1 投资策划阶段成果提交格式与管理 |
| 4.2.2 勘察设计阶段成果提交格式与管理 |
| 4.2.3 项目施工阶段成果提交格式与管理 |
| 4.2.4 项目运营阶段成果提交格式与管理 |
| 4.2.5 项目报废阶段成果提交格式与管理 |
| 4.3 章节小结 |
| 5 基于BIM+GIS的煤矿安全应用分析 |
| 5.1 煤矿安全BIM+GIS应用点分析 |
| 5.1.1 基于系统工程的应用点分析 |
| 5.1.2 基于事故发生理论的应用点分析 |
| 5.1.3 基于生产可靠性理论的应用点分析 |
| 5.2 煤矿安全工程中基于Fuzor平台的相关模拟 |
| 5.2.1 巷道漫游防真模拟 |
| 5.2.2 巷道监控模拟 |
| 5.2.3 巷道危险工况模拟 |
| 5.3 章节小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所发表的论文、专利、获奖及鉴定证书 |
（10）基于机载LiDAR点云的榆神矿区采煤沉陷建模（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 三维激光雷达软硬件发展 |
| 1.2.2 点云滤波分类研究 |
| 1.2.3 DEM插值及精度评定 |
| 1.2.4 LiDAR在矿区沉陷监测中的应用 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 研究区概况和数据获取 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 数据获取及处理 |
| 2.2.1 LiDAR数据获取原理 |
| 2.2.2 外业数据采集 |
| 2.2.3 数据预处理 |
| 2.3 数据精度验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 点云插值算法对比及适用性分析 |
| 3.1 数据处理及试验方案 |
| 3.1.1 实验数据概况 |
| 3.1.2 误差评定方案 |
| 3.2 点云插值算法及参数设置 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 误差直方图统计 |
| 3.3.2 数值指标对比 |
| 3.4 算法适用性讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于不同点云滤波算法的地形建模误差分析 |
| 4.1 数据处理及试验方案 |
| 4.1.1 数据处理方案 |
| 4.1.2 误差评定方案 |
| 4.2 点云滤波算法及参数设置 |
| 4.3 试验结果分析 |
| 4.3.1 误差直方图统计 |
| 4.3.2 数值指标对比 |
| 4.4 算法适用性讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于LiDAR点云的沉陷模型去噪及分析 |
| 5.1 沉陷模型获取及误差分析 |
| 5.1.1 初始沉陷模型获取 |
| 5.1.2 误差特性分析 |
| 5.2 小波阈值去噪算法 |
| 5.2.1 小波阈值去噪原理 |
| 5.2.2 小波阈值去噪的关键参数 |
| 5.3 基于小波的沉陷模型去噪 |
| 5.3.1 矿区沉陷模型去噪方案 |
| 5.3.2 开采沉陷预计及边界提取 |
| 5.3.3 实验区沉陷模型去噪 |
| 5.3.4 去噪结果分析 |
| 5.4 沉陷模型拟合及分析 |
| 5.4.1 沉陷主断面拟合 |
| 5.4.2 三维沉陷盆地拟合 |
| 5.4.3 去噪后的沉陷盆地边界确定 |
| 5.4.4 基于沉陷模型的特征提取 |
| 5.5 本章小节 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、一种自动地形建模方法的研究（论文参考文献）
- [1]大规模三维电力场景的建模与方法研究[D]. 王睿. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]地震作用下起伏场地的坝—基动力相互作用八叉树分析模型与应用[D]. 李诗意. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于连续DEM的华北地壳演化过程可视化系统[D]. 程灏. 西北大学, 2021(12)
- [4]基于Unity的虚拟校园系统的设计与实现[D]. 韦杨. 广西大学, 2020(07)
- [5]面向井下钻孔机器人应用的精确定位与地图构建技术研究[D]. 李猛钢. 中国矿业大学, 2020(07)
- [6]基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究[D]. 苏利娜. 中国地震局地质研究所, 2020(03)
- [7]基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究[D]. 石露. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [8]新城区集群市政工程BIM技术应用研究[D]. 向卫国. 中国铁道科学研究院, 2020(01)
- [9]基于BIM+GIS的智慧矿山建设体系构建研究[D]. 胡耀元. 西安科技大学, 2020(01)
- [10]基于机载LiDAR点云的榆神矿区采煤沉陷建模[D]. 芦家欣. 西安科技大学, 2020(01)