基于CATIA的引水隧洞施工进度三维可视化研究

针对水电工程引水隧洞三维模型不能重复利用,并且三维建模与施工进度可视化展示平台不统一的不足,将CATIA引入引水隧洞施工进度三维可视化研究中,在其平台上实现隧洞施工进度三维可视化。关键技术包括参数化方法、设计过程模板化技术、知识工程设计表技术和二次开发技术,通过建立引水隧洞三维参数化模型与施工进度计划的关联,模拟施工过程。以某工程引水隧洞压力管道竖井为例,建立了基于CATIA的引水隧洞压力管道竖井三维参数化模型,并建立了三维模型与施工进度计划的关联,实现了隧洞施工进度三维可视化。结果表明,该研究实现了三维建模平台与施工进度可视化平台的统一,提高了施工进度可视化的效率,为施工进度计划的合理与高效制定提供了理论与技术支持。     

三维仿真技术在黔中水利枢纽工程水资源调度中的应用

基于球面三维GIS导航、测量分析、漫游功能模块,采用三维GIS可视化平台建模,实现黔中水利枢纽工程设施、设备模型的三维可视化展示、业务监测数据展示,并在三维平台上实现实时数据的叠加及工程简介,为实现黔中水利枢纽工程现代化管理提供重要的帮助和技术支持。     

基于Cesium的WebGIS流域虚拟场景搭建

为了在Web端更直观展示三维数字流域可视化信息,结合广泛运用于实际工程项目的倾斜摄影技术、BIM模型、WebGL可视化等前沿热点技术,介绍了基于地图引擎Cesium搭建流域虚拟可视化场景环境的方法。Cesium是一个基于WebGL的开源三维地图引擎,它解决了传统插件式Web三维虚拟场景兼容性差的问题,实现跨平台三维流域信息Web端流畅加载。采用Java Script与WebGL为开发语言,基于B/S架构,采用缓存下载、切片技术实现地形与影像的集成加载;采用3DMAX、Revit、Super Map iDesktop等工具实现倾斜摄影模型与精细模型的转换与集成加载;采用nginx反向代理,Ajax异步调用技术实现水情信息的集成可视化;最后达到了流域多种信息集成显示的效果,对基于Web的流域仿真具有较好的参考价值。为流域模拟仿真WebGIS平台探索了快速智能的搭建方案。     

基于UE5的水利工程可视化平台设计与实现

针对目前主流的三维交互开发工具编程技术门槛较高,以及水利业务中可视化应用不充分等问题,开展了可视化平台设计与实践工作。结合水利工程项目需求,提出了基于UE5图形引擎开发可视化平台的技术路线,通过蓝图编辑器调用封装好的编程语言模块进行交互功能的开发。该平台不仅有精美直观、加载流畅的场景效果,而且实现了用户界面管理、漫游位置切换、天气和昼夜调节,以及工程设备运行模拟等核心功能。研究成果应用在多个水利项目中,提升了三维交互功能开发的效率和实现方法的多样性,为工程设计、施工和运维阶段提供辅助,赋能水利工程数字孪生建设。     

天地一体化水利大数据仿真平台

正天地一体化水利大数据仿真平台是利用数字地球、无人机倾斜摄影测量技术,大数据及移动互联网技术,研发构建卫星、无人机和地面控制中心上下协同、信息互通的水利工程建设和运行管理应用平台,做到了实现三维立体模型的快速加载和厘米级精度的精确测量。通过模型软件矢量运算快速分析并生成各类专题图像。目前主要可实现河湖监测与监管、水土流失防治与监测、防汛抗旱减灾、水利工程建设管理四大功能。河湖监测与监管平台是利用无人机技术和移动互联客户端建立移动工作站,对河湖水     

大流域水文监测模拟与可视化实现

针对传统的水文信息系统难以集成多源信息,且实时性与三维可视化能力不足的问题,基于数字地球平台技术,设计开发了面向水文大流域的水文监测、分析和模拟的三维可视化服务平台。根据水文数据的特点,对功能模块与基础组件进行重新设计,对相关数据和水文模型进行服务发布,并将服务层统一集成到三维可视化平台中。在三维可视化环境中实现了水文信息的集成应用与三维展示,可为水文管理和研究人员提供一个三维可视、人机交互的操作环境。     

三维GIS在水利工程规划设计中的应用

传统二维的CAD设计图不能直观表达水利工程规划设计方案,因此针对三维GIS在水利工程规划中应用的技术流程进行了阐述,并就规划阶段水工建筑物的特点,提出了两种地物模型的建模策略,结合Geoprocessing工具搭建ModelBuilder模型实现管线数据的参数化建模,最后以某水库为例试验论证了该方法在工程规划阶段具有良好的实用性。     

淮阴竹络坝灌区三维虚拟地理场景构建关键技术研究

针对灌区三维虚拟场景构建的多源异构数据,提出了支持灌区水工建筑物三维模型(BIM)与三维虚拟地理场景模型(3D GIS)构建数据采集总体技术路线与技术方法;从宏观尺度灌区地理场景与微观尺度水利设施内部场景可视化2个方面研究了三维虚拟地理场景构建方法;对涉及的基于Cesium的地理场景高效渲染、三维地形模型与水利工程模型无缝融合、水系线性要素空间建模、闸口等点状物建模、水文要素的动态渲染、多尺度模型加载关键技术问题提出了解决方案.根据淮阴竹络坝灌区的特点,采用了"GIS+BIM"融合模式构建了灌区三维虚拟地理场景,为数字灌区建设奠定了基础.     

基于WebGL的水利工程三维可视化研究应用

针对传统水利工程建筑信息模型(BIM)开发周期长、客户端安装复杂及展示不便等问题,采用基于WebGL技术的Three.js框架,通过导入由SketchUp构建的三维模型,在浏览器以Web方式实现了水利工程三维模型可视化展示以及实时人机交互,满足了三维模型跨平台展示需求,增强了模型展示效果和加载速度,提升了用户体验.该方...     

拱坝廊道三维配筋可视化方法及应用

以拱坝廊道为研究对象,以AutoCAD2007为平台,对水工建筑物的虚拟现实技术进行了初步探索.对三维CAD的系统研究表明,基于特征的三维参数化造型系统能够对复杂的水工结构进行建模,且系统通用性较强.利用实际数据进行廊道的三维实体绘制,并在三维模型基础上进行了三维配筋设计.在AutoCAD下结合Autolisp进行了二次开发,实现了数据库中钢筋属性的快速、批量录入;同时借助CAD平台在程序加载运行后,可以迅速点取、读出所关注钢筋的信息.设计中对廊道截面进行了细化,对子廊道采用连接、消隐方法,较好地实现了拱坝廊道的三维可视化.     

水利工程BIM+GIS与施工进度动态计划关联方法及实现

在水利工程的建设管理中,施工进度会不可避免地受到外界因素的影响,导致工程施工不能按照原有计划进行。针对于此提出了基于BIM+GIS的施工进度动态计划关联方法,以互联网技术为基础,结合数据库技术和可视化技术,实现工程量统计与施工进度的动态模拟,通过Cesium 3D GIS平台建立了基于BIM+GIS的水利工程施工进度管理系统。此系统将GIS大场景与BIM深度结合,为水利工程项目参建方提供施工三维动态可视化环境,精细化控制水利工程的工程量统计与进度计划管理。目前该系统已经在某水闸工程中投入使用,应用效果良好。     

水利数字地球基础平台构建及其应用

以3S集成技术为基础,面向水利应用服务给出1个水利数字地球基础平台的构建方法,解决GIS信息融合、影像金字塔构建等问题,构造1个具有互操作能力的一体化应用服务环境,完成对水利业务数据的进一步直观展示,并在调水移民工程的信息管理系统中加以应用,为水利信息化中数字地球技术的应用及虚拟现实平台建设提供一定的可借鉴经验。     

数字水网可视化表达及其与业务融合应用

基于实体水网对象和过程的数字化来构建数字水网,并将其划分为空间数据水网、工艺流程水网和拓扑关系水网3种表现形式。采用3S集成技术、知识图与组件技术,基于综合集成平台来搭建数字水网可视化的业务环境。将数字水网应用于京津冀地区的水功能区考核管理,实现了可视化的数字水网与业务融合应用,为京津冀地区水资源高效利用与管理提供决策支持与技术支撑,同时为智慧水网的发展提供新的思路与解决方案。     

基于BIM的长距离引调水工程三维参数化智能设计研究及应用

为了摆脱以往三维设计中效率低下的重复性工作,提高长距离引调水工程三维设计的水平和效率,从建筑物建模之初就融入参数化设计理念。首先建立引调水工程典型建筑物BIM模型,再基于组件对象技术(COM)与Inventor API(应用程序接口)技术,采用C#编程语言开发出一套基于C/S框架的三维参数化智能设计平台。通过研究引调水工程的BIM标准化关键技术,建立存储各类模型及其信息的数据库,并对Navisworks可视化仿真软件进行二次开发,融合基于云平台的协同设计技术,实现工程图纸的高效快速生成、施工进度仿真以及协同办公等功能。该系统已经应用于某长距离引调水工程中且效果显著,应用前景广泛。     

土石围堰溃堰洪水三维动态风险分析系统建模研究

基于三维动态可视化仿真技术，耦合土石溃堰洪水数值模拟和溃堰动态仿真模型，建立施工洪水演进水力要素、洪水演进过程和河槽空间位置等信息耦合的土石溃堰洪水演进动态仿真架构，在三维可视化信息平台的基础上，将数值模拟数据及三维动态仿真数据与相应的图元对象建立映射关联，通过动态更新洪水水位、围堰及河道等图元变量和属性变量，直观的表现了土石溃堰洪水演进的时空分布特征，为探求溃堰发生发展机理及防洪减灾决策分析提供了交互式可视化平台。     

基于GIM的水利水电灌浆工程三维可视化分析方法与应用

水利水电灌浆工程具有“作业隐蔽、数据量大、经验性强”等特点,长期以来其质量控制成为行业面临的难题。以建筑信息模型(BIM)核心价值理念为导向,以提高灌浆分析效率与效果为目标,遵循全过程“实时监控、快速分析、动态反馈”的思路,研究了基于地质信息模型(GIM)的灌浆工程三维可视化分析方法,包括GIM模型的构建与分析方法、灌浆工程参数化与可视化技术、灌浆过程实时监控与可视化技术等,并在此基础上研发了基于GIM的灌浆工程三维可视化分析系统。工程实践表明,该方法可实现事前灌浆孔地质条件的预测预判、事中灌浆过程的实时监控与异常诊断、事后成果数据的快速分析与评价,为隐蔽灌浆工程的质量控制与管理提供了可靠技术支撑。     

顾及水面比降的河道水面三维可视化方法

水面三维可视化是实现数字流域逼真展示的重要技术手段,现有水面三维可视化技术普遍未考虑天然河道水面比降的特性,难以适用于大尺度、流域级的河道水位过程三维可视化。提出了一种顾及水面比降的河道水面三维可视化方法,首先对河道水面边界多边形进行边界点增密与多边形三角化,然后基于河道水位过程数据对多边形边界点的高程进行插值与调整,最后基于调整后的三角网进行水面绘制。试验以三峡库区水位过程数据为基础进行了河道水面三维可视化,结果表明该方法能够有效表达天然河道的水位渐变过程。     

数字化流域及其在现代水资源规划中的应用

由数字地球概念出发，在数字流域的基础上进一步提出了数字化流域的概念．并且以数字化流域为核心，结合规划预案生成技术和规划方案决策支持技术，构建了基于数字化流域的水资源规划数字化平台框架．水资源规划平台吸收了决策支持系统的思想方法，借助数字流域的技术而实现，在水资源规划的预案生成、情景分析和决策支持3个层次上提供支持．     

引汉济渭工程运行调度模式研究

从引汉济渭工程运行调度的实际需求出发,设计了工程运行调度新模式并集成实现。基于Hadoop搭建工程运行调度大数据服务平台,基于数字地球构建了工程运行调度可视化仿真系统,基于云服务架构建立工程运行调度应用支撑平台,以主题、组件、知识图为牵引建立了工程运行调度应用支撑库,基于数字地球和应用支撑平台构建了工程调配水一体化数字水网,基于平台、数字水网、组件、知识图搭建了工程运行调度主题业务应用,实现了运行调度业务主题化云服务。该模式技术理念先进,应用灵活方便,适用性强,可为工程运行调度提供重要技术支撑,具有良好的应用前景。