《多源信息实时融合的实景还原及其应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多源信息实时融合的实景还原及其应用（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、A b s t r a c tW a t e rr e s o u r c er e a r r a n g e ，w a t e Te n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o na n da d m i n i s t r a t i o na r et h ef o u n d a t i o no fp r e v e n t i n gd i s a s t e r sc a u s e db yf l o o da n dd r o u g h t I tg u a r a n t e e sh u m a ns o c i e t ya n
2、 dt h eh e a l t h yd e v e l o p m e n to fn a t u r a le c o l o g y N o w , i te x 缸e m e l yd e p e n d so nt h ei m p r o v e m e n to f i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n da p p l i c a t i o n T h ed a t ao fw a t e ri n f o r m a t i o na n dc o n s t r u c t i o ni n f o r m a t i
3、o na l et h eb a s i sf o rd e c i s i o n - m a k i n gi np r e v e n t i n gd i s a s t e rc a u s e db yf l o o da n dd r o u g h t H o wt os h o wt h e s ep h y s i c a lo b j e c t st h a tr e p r e s e n t e db Yd a t ad i r e c t l ya n dr e a l - t i m e l yi si m p o r t a n tf o rm a k i n
4、 gd e c i s i o n T h e3 Ds i m u l a t i o ni sa ne f f e c t i v ew a yt oi m p M m e mt h es o l u t i o n A l t h o u g ht h i sp a p e ra l s os h o w st h e s ep h y s i c a lo b j e c t st h a tr e p r e s e n t e db yd a t at h o u g h3 Ds i m u l a t i o n , t h ew a t e rl e v e la n dg a
5、t el e v e li so b t a i n e db yt h ev i d e of r a m e ，w h i c he i L q u r e st h e3 Ds i m u l a t i o ni nr e a l - t i m e I ts u p p o r t sd e c i s i o n m a k i n ge f f e c t i v e l y C o m p a r e dw i t ht r a d i t i o n a lt e c h n o l o g ya n da p p l i c a t i o ni nt h es i m u
6、 l a t i o no fw a t e rr e s o u r c er e a r r a n g e ，t h i sp a p e ri m p l e m e n t st h ea u t og a i n i n go fw a t e rl e v e l ，a n dg a t el e v e lb yu s i n gt h et e c h n o l o g yo fD i g i t a lI m a g eP r o c e s s ，a n do v e r l a p sb e t w e e nt h ea r t i f i c i a ls c e
7、 n ea n dn a t u r a ls c e n e ，a n du s e si n t e r p o l a t i o nm e t h o d st oc o n s t r u c tac u r v ee q u a t i o nt h a tm e e t st h es t a t eo ft h ea c t u a lr i v e ra c c o r d i n gaf i n i t en u m b e ro fm e a s u r e m e n tp o i n t sa b o v et h er i v e r F i n a l l y ，
8、w et a k et h eW a n gW ui r r i g a t i o na r e ai nS h a n d o n gP r o v i n c ef o re x a m p l ea n dt u r nt h ef r u i t si n t os o f t w a r e T h ee f f e c to ft h es o f h a r ei n d i c a t e st h a ti tm e e t st h er e q u e s t so f W a t e rC o n s e r v a n c yE n g i n e e r i n
9、g K e y w o r d s ：R e a l - T i m eS i m u l a t i o n ，I m a g eR e c o g n i z a t i o n ，C u r v eI n t e r p o l a t i o n ， W a t e rC o n s e r v a n c yE n g i n e e r i n g学位论文独创性声明；本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作
10、了明确的说明并表示了谢意。如不实，本人负全部责任。论文作者( 签名) ：盘：塑卫!。7 年；月；日( 注：手写亲笔签名)学位论文使用授权说明河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布( 包括刊登) 授权河海大学研究生院办理。论文作者( 签名) ：墟墨趸( 注：手写亲笔签名)刀年月；日河海大学硕士学位论文第一章绪论1 1 论文的选题背景第一章绪论“海量”、“
11、多源”以及“实时”要求是水利信息化领域数据的特点，这些数据也是防汛防旱、水资源调配和水利工程建设和管理的决策依据。如何直观、实时地展现这些数据所表征的物理对象，是能否快速、正确决策的重要措施，三维图形仿真是实现上述目标的一种有效方法。但是，水利领域传统的仿真基本上是静态的，且仿真过程和结果多采用以数字量或二维图的方式表示，缺乏整体性和直观感，而且只能反映景物的某一历史时段的状况，无法实时叠加工程运行工况，因此，无论是从管理效果还是对决策的支持上，力度都相对较小。随着水利信息化建设进程的快速推进，信息采集、传输、存储管理技术日益成熟，措施也基本到位。然而，信息的应用，无论是从措施、方法，还是覆盖
12、专业上都相对滞后，使信息的价值无法充分发挥。这致使基层管理人员和高层决策者对信息的解读和运用的效率无法跟上信息技术本身的发展，形成信息技术的后瓶颈。灌区信息化建设是水利部从1 9 9 8 年开始的灌区续建配套节水改造项目在管理水平上的提升工程，也是国家十五和十一五粮食保障政策的重要措施。灌区既是灌溉工程的管理者，又是水资源调配的执行者。但是，由于灌区规模大、管辖范围广、人员技术力量薄弱，如何实时、直观地展示水资源配置的预案和灌溉工程建筑物的运行情况，是实现灌区信息化管理、工程建设以及水资源调配的决策基础。1 2 虚拟现实技术及其在水利领域的应用1 2 1 虚拟现实技术虚拟现实( 、r i r
13、t u a lR e a l t y ，简称V R ) 是一种新的人机界面，它为用户( 参与者) 提供了一种具有临场感和多感觉通道的体验，试图寻求一种最佳的人机通讯方式。因此，虚拟现实又被称为人工现实( ( A r t i f i c i a lR e a l i t y ) 、电脑空间( C y b e r s p a e e ) 、人工合成环境( S y n t h e t i cE n v i r o n m e n t ) 、虚拟环境f v i r t u a lE n v i m n m e n t ，简称V E ) ”J 。V R 技术将从根本上改变了人与计算机系统的交互操作方式，
14、它具有三个重河海大学硕士学位论文第一章绪论要特征：沉浸感、交互性、构想性瞄J 。V R 系统可分为三大类：桌面V R 系统、沉浸式V R 系统和分布式V R 系统。桌面V R 由于采用标准的C R T 显示器和立体显示技术，其分辨率较高，价格较便宜。在使用时，桌面V R 系统设定一个虚拟观察者的位置。桌面V R 系统通常用于工程C A D ，建筑设计以及某此医疗应用。沉浸式V R 系统利用头盔显示器把用户的视觉、听觉和其它感觉封闭起来，产生一种身在虚拟环境中的错觉。分布式V R 系统则是在沉浸式V R 系统的基础上将不同的用户通过网络联结在一起，共享同一个虚拟空间，使用户达到一个更高的境界p
15、J 。灌溉水资源调配具有较强的区域性，对其仿真过程可以借助数据描述，所以对场景模拟的细节精度要求不高。因此，将桌面V R 系统应用于灌溉水资源调酉B的三维仿真研究无论是逼真性、实效性和经济性上都是可行的。1 2 2 虚拟现实技术在水利领域中的应用V R 以其卓越而自然的人机交互方式、身I 临其境的非凡感受、冲击传统的思维模式而成为计算机领域的热门话题。近几年，随着计算机图形加速能力、浮点计算能力、实时分布处理能力、3 D 音效能力的大幅度提高以及传感器和显示器技术的飞速发展，从而触发了除国防训练、军事模拟以外的教育、医疗、娱乐、科技、制造、旅游、城市规划、建筑和商业等一系列领域中的应用1 4
16、J 。针对灌溉水资源调配的、多源信息实时融合的实景还原是通过对数据库中水位、闸位数据的实时获取，动态地显示水资源调配的结果( 或预案) 以及水利工程建筑物的运行场景。这一软件的实现不仅有助于灌区建设的决策，也为灌区管理提供了科学、有效的手段。“海量”、“多源”以及“实时”要求是水利领域数掘的特点。这些数据又是防汛防旱及水利工程建设和管理的决策依据。如何直观、实时地展现这些数据所表征的物理对象，是能否快速、正确决策的重要措施。三维图形仿真是实现上述目标的一种有效方法。但是，传统的水资源调配预案仿真多为静态的，即水资源调配结果是以数字量或二维图的方式表示，缺乏整体性和直观感，而且只能反映景物的某一历史时段的状况，无法实时叠加工程运行工况。也就是说，只是历史某一时刻或时段的实景还原的演示，因此，决策支持的意义不大。可以说这样的仿真效果对决策的支持力度非常小。利用虚拟现实技术可以直观地描述数据所表征的物理对象的实时工况，便于工程建设和管理的决策。2河海大学硕士学位论文第一章绪论1 3 论文工作与组织1 3 1 论文的主要工作本文在
