封面 书名页 版权页 彩插 前言 目录页 第1章 绪论 1.1 研究背景与意义 1.2 相关研究现状 1.2.1 流域三维虚拟仿真研究现状 1.2.2 流域水文数据可视化研究现状 1.2.3 水沙过程可视化研究现状 1.3 本书主要内容 1.4 本章小结 参考文献 第2章 数字流域水循环过程时空数据模型 2.1 引言 2.2 数字流域水循环时空过程概念框架 2.2.1 流域二元水循环基础理论 2.2.2 数字流域三域概念模型 2.2.3 流域实体空间域特征 2.2.4 流域实体时间域特征 2.2.5 流域实体属性域特征 2.3 数字流域水循环时空过程数据特征 2.4 数字流域水循环时空过程特征分析 2.4.1 时间特征分析 2.4.2 属性特征分析 2.4.3 空间特征分析 2.4.4 过程变化特征分析 2.5 数字流域水循环时空过程数据模型 2.5.1 过程模型时间域相关概念 2.5.2 过程模型时间域的引入及表达 2.5.3 过程模型的结构及表达 2.6 流域动态现象的时空过程数据模型 2.6.1 动态现象的时空概念建模 2.6.2 动态现象时空数据模型 2.6.3 动态现象空间数据组织 2.6.4 时空数据的操作和分析 2.7 本章小结 参考文献 第3章 数字流域水循环虚拟仿真理论与方法 3.1 引言 3.2 虚拟地理环境整体框架与建设思路 3.2.1 虚拟地理环境整体框架 3.2.2 虚拟地理环境建设思路 3.3 数字流域虚拟仿真的概念框架 3.4 数字流域虚拟仿真的结构组成 3.5 数字流域虚拟仿真的结构原理 3.6 数字流域虚拟仿真的关键技术 3.6.1 大型地形场景实时生成技术 3.6.2 动态环境建模技术 3.6.3 实时交互技术 3.7 数字流域模型的交互控制方法 3.7.1 数学模型的概化与交互接口 3.7.2 流域仿真系统的计算速度 3.7.3 虚拟现实与数学模型的交互设计 3.8 数字流域仿真模拟可视化方法 3.8.1 流域模型计算数据类型 3.8.2 流域模型可视化基本流程 3.8.3 流域模型数据可视化方法 3.9 本章小结 参考文献 第4章 三维虚拟环境中水文过程可视化技术 4.1 引言 4.2 基于地形地貌的流域空间化方法 4.3 流域水文过程数据的时空展布方法 4.3.1 基于空间化不规则TIN的水文数据时空展布方法 4.3.2 基于四叉树规则网格的水文数据时空展布方法 4.4 基于颜色映射的水文数据可视化技术 4.5 基于等值线的水文数据可视化技术 4.5.1 等值点的判断及平面位置的计算 4.5.2 等值线追踪算法 4.5.3 等值线的光滑 4.5.4 等值线的标注 4.6 基于填充等值线的水文数据可视化技术 4.6.1 非闭合等值线处理算法 4.6.2 等值线的同向 4.6.3 等值线的拓扑关系 4.6.4 等值线结构体及存储 4.6.5 等值线关系树的建立 4.6.6 等值线的填充 4.7 长江上游降雨过程的动态可视化 4.7.1 降雨数据的预处理 4.7.2 流域降雨时空分布动态可视化 4.7.3 等雨量线的显示和标注 4.7.4 等雨量线的填充 4.8 本章小结 参考文献 第5章 基于元胞自动机的坡面产流产沙三维可视化技术 5.1 引言 5.2 坡面产流产沙元胞自动机模型 5.2.1 基于CA的建模思路 5.2.2 基于CA的模型结构 5.2.3 基于CA的模型演化规则 5.3 坡面产流产沙三维可视化原理 5.3.1 柔性地物模拟理论 5.3.2 柔性地物参数表达 5.3.3 柔性地物绘制方法 5.3.4 水流与土壤模拟 5.4 坡面产流产沙三维可视化技术 5.4.1 基于GIS FE的降雨可视化技术 5.4.2 基于GIS FE的坡面流可视化技术 5.4.3 基于GIS FE和GIS SV的泥沙输移和土壤侵蚀模拟 5.5 坡面产流产沙三维可视化实现 5.5.1 研究区概况 5.5.2 数据源 5.5.3 模型参数的率定和验证 5.5.4 坡面产流产沙三维可视化 5.6 本章小结 参考文献 第6章 基于SPH模型的坡面水力侵蚀计算三维可视化技术 6.1 引言 6.2 基于SPH的水流模型 6.2.1 Navier-Stokes控制方程 6.2.2 SPH模型基本方程 6.2.3 SPH模型外力和边界粒子 6.3 基于SPH的水力侵蚀模型 6.3.1 基于SPH的泥沙侵蚀模型 6.3.2 基于SPH的泥沙输移模型 6.3.3 donor-acceptor对流格式 6.3.4 基于SPH的泥沙扩散模型 6.3.5 基于SPH的泥沙沉积模型 6.3.6 基于SPH的地形调整模型 6.4 实现和结果 6.5 本章小结 参考文献 第7章 基于河网模型的流域洪水演进三维可视化技术 7.1 引言 7.2 基于海量地形数据的高程信息提取方法 7.2.1 河道断面左右岸坐标提取 7.2.2 河道地形栅格数据文件存储 7.2.3 河道断面控制点空间坐标提取 7.2.4 断面提取算法有效性验证 7.3 河道瞬时水位预测的水文水动力模型 7.3.1 基于水文模型的河道水位预测模型 7.3.2 基于水动力学模型的河道水位预测模型 7.4 基于贴体网格的河道淹没边界搜索算法 7.4.1 河势贴体数字河道建模方法 7.4.2 单一河道淹没边界搜索算法 7.4.3 河网淹没边界搜索算法 7.5 基于不规则网格的河道淹没边界搜索算法 7.5.1 逼近型3^(1/2)细分构造三角网格算法 7.5.2 多分辨率网格细分河道模型生成 7.5.3 单一河道淹没边界搜索算法 7.5.4 河道闸坝淹没边界搜索算法 7.5.5 河网淹没边界搜索算法 7.6 河道淹没区识别方法 7.6.1 基于多叉树结构的河道淹没线拓扑关系组织 7.6.2 基于淹没线拓扑的河道淹没区识别 7.7 流域河道洪水淹没过程仿真 7.8 实例应用 7.9 本章小结 参考文献 第8章 基于水动力模型的河道水流三维可视化技术 8.1 引言 8.2 基于粒子系统的水流模拟 8.2.1 流场模拟的粒子系统原理 8.2.2 数据结构体描述 8.2.3 粒子的初始分布 8.2.4 粒子的运动与更新 8.2.5 粒子的出生和死亡 8.2.6 粒子的绘制和显示 8.2.7 粒子系统方法的应用 8.3 基于纹理的流场动态可视化 8.3.1 基于纹理图像的流场可视化特点 8.3.2 基于纹理图像的流场动态可视化原理 8.3.3 相关参数的讨论 8.3.4 染色增强技术 8.3.5 属性纹理的生成 8.3.6 基于纹理图像方法的应用 8.4 本章小结 参考文献 第9章 基于水动力模型的溃堤洪水三维可视化技术 9.1 引言 9.2 基于静态多分辨率的水体自适应建模和绘制 9.2.1 数据结构描述 9.2.2 水体自适应建模和绘制算法 9.2.3 关键算法研究 9.3 基于动态分辨率的水体自适应建模和绘制 9.3.1 TIN模型的连续多分辨率表示和实时显示 9.3.2 基于分块的地形TIN模型连续多分辨率表示算法 9.4 基于无向图的水体淹没过程的动态可视化技术 9.4.1 溃决水体无向图的组织 9.4.2 淹没区的搜索算法 9.4.3 淹没区的绘制和显示 9.5 基于矢栅数据模型的水体淹没过程的动态可视化技术 9.5.1 栅格网格生成 9.5.2 淹没线的追踪 9.5.3 淹没线的同相位 9.5.4 动边界光滑算法 9.5.5 水体淹没过程的实时绘制 9.6 洪水淹没指标分析 9.6.1 洪水淹没面积的计算 9.6.2 蓄水量的计算 9.6.3 水深时空分布 9.7 哈尔滨城区溃堤水流淹没过程可视化实现 9.7.1 哈尔滨市三维仿真平台开发 9.7.2 哈尔滨市地形地物建模 9.7.3 溃堤洪水三维可视化 9.8 本章小结 参考文献 第10章 基于SPH模型的水流演进三维可视化技术 10.1 引言 10.2 SPH模型方程与计算 10.2.1 基本SPH物理框架 10.2.2 SPH粒子分配与查找 10.2.3 SPH水体建模 10.2.4 SPH方程求解 10.3 SPH数据结构与碰撞检测 10.3.1 SPH数据结构 10.3.2 SPH碰撞检测 10.4 基于辅助曲面的水体建模技术 10.4.1 辅助曲面的构建 10.4.2 辅助曲面的更新 10.4.3 辅助曲面的优化和绘制 10.5 应用案例 10.6 本章小结 参考文献 第11章 基于时空数据模型的遥感水体三维可视化技术 11.1 引言 11.2 基于遥感的水体提取基本原理 11.2.1 水体提取方法分析 11.2.2 水体信息提取流程 11.3 基于遥感的水体变化时空数据模型 11.3.1 空间对象变化的过程语义描述 11.3.2 基于过程的面向对象时空数据模型 11.4 基于时空数据模型的水体三维可视化 11.4.1 研究区域 11.4.2 遥感水体时空数据高精度提取方法 11.4.3 遥感水体的可视化建模 11.4.4 遥感水体时空三维可视化实现 11.5 本章小结 参考文献 第12章 基于体积法的洪水淹没过程三维可视化技术 12.1 引言 12.2 体积法基本原理及洪水淹没分析方法 12.2.1 体积法基本原理 12.2.2 洪水淹没分析方法 12.3 遥感影像和体积法的洪水淹没三维可视化技术 12.3.1 自适应逐点水位修正算法 12.3.2 参数初始值确定方法 12.3.3 洪水演进模型参数优化 12.3.4 洪水淹没动态仿真试验 12.4 元胞自动机和体积法的洪水淹没三维可视化技术 12.4.1 洪水淹没与CA之间的关系 12.4.2 洪水淹没元胞自动机模型 12.4.3 洪水淹没动态仿真实例 12.5 本章小结 参考文献 第13章 流域河流泥沙冲淤动态过程三维可视化技术 13.1 引言 13.2 大流域三维仿真模型的生成 13.3 基于河道贴体网格建模的冲淤三维可视化技术 13.3.1 基于河道贴体网格的冲淤数字建模 13.3.2 虚拟环境中大尺度冲淤河道建模 13.3.3 泥沙冲淤三维可视化及交互分析 13.4 基于高精度曲面建模的冲淤三维可视化技术 13.4.1 研究区域 13.4.2 河道冲淤虚拟仿真平台建立 13.4.3 基于HASM的冲淤数字建模 13.4.4 冲淤河道与周围场景的整体建模 13.4.5 泥沙冲淤三维可视化实现 13.5 本章小结 参考文献 第14章 基于三维水沙模型的河湖水沙体可视化技术 14.1 引言 14.2 三维标量场MC等值面体可视化技术 14.2.1 移动立方体MC算法原理 14.2.2 基于MC算法的三维水沙模拟流程 14.2.3 三维空间规则数据场构建方法 14.2.4 基于OpenGL的三维水沙体可视化 14.3 三维标量场并行MC等值面体可视化技术 14.3.1 基于区间树的MC算法 14.3.2 区间树硬件加速索引MC方法 14.3.3 算法时间与空间复杂度分析 14.4 三维标量场并行MT等值面体可视化技术 14.4.1 三维标量场组织结构 14.4.2 MT等值面提取算法 14.4.3 并行绘制技术原理 14.4.4 三维标量场并行等值面提取与绘制 14.5 三维标量场体绘制的体可视化技术 14.5.1 基于纹理面片的体绘制算法 14.5.2 光线透射算法 14.5.3 使用GPU编程的光线透射算法 14.5.4 基于CUDA架构的体绘制方法 14.6 体可视化在水沙模拟中的应用 14.7 本章小结 参考文献 第15章 数字流域水循环综合虚拟仿真平台 15.1 引言 15.2 综合虚拟仿真平台的总体框架 15.3 综合数据库的设计 15.3.1 空间数据库的设计 15.3.2 属性数据库的设计 15.3.3 空间数据库与属性数据库的连接 15.4 综合虚拟仿真系统的功能 15.4.1 长江流域三维可视化 15.4.2 场景漫游 15.4.3 路径漫游 15.4.4 视点定位 15.4.5 基于三维场景的动态查询 15.4.6 实时数据的更新与显示 15.4.7 工程方案的模拟 15.4.8 蓄水过程的动态模拟 15.4.9 场景声音模拟 15.4.10 图层显示 15.4.11 数据场的交互动态仿真 15.5 本章小结 参考文献 第16章 结论与展望 16.1 主要结论 16.2 研究展望 封底 ..更多