一、GIS中几何对象之间的空间关系（论文文献综述）
李翔[1]（2021）在《支持复合条件查询的位置信息检索系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理位置信息检索系统能够对空间中地理实体的空间几何拓扑信息和实体的属性信息等进行特定数据分析、处理和结果反馈。现有的位置信息检索系统普遍缺乏进行多个复合条件查询的能力。现有系统通常采用单一数据源作为空间查询基础,数据丰富度不足以支撑复合条件查询。此外,空间数据复杂的时空特性、多维性和海量数据等特点,增加了系统开发和维护难度,使得复合条件查询往往只应用于特定领域以减少系统复杂度。更主要的,复合条件查询涉及大量复杂的空间计算,当复合条件和空间数据量增多时,现有空间索引无法从全局视角对查询进行优化,导致系统性能达不到使用要求。因此,研究一种性能优异且能够满足广泛查询需求的支持复合条件查询的位置信息检索系统是必要的。本文的主要设计与实现工作如下:（1）本文设计出一种能够满足多种行业需求的复合条件查询规则,使用地理实体自身的属性进行筛选,并利用与空间中其他地理实体的空间拓扑关系和数量关系进行限制。对于查询性能考虑,针对不同数据特点,灵活设置数据索引和存储方式。其次,将复合条件查询进行步骤分解,并运用动态调整机制,使后续步骤的执行策略能够根据前续结果灵活调整,以减少查询整体执行时间。特别的,空间关系计算阶段根据前续结果有三种不同的计算策略,能够最大程度的减少空间计算的总次数,弥补了现有空间索引的不足。最后,以30万条POI数据为基础,针对不同阶段的优化工作进行了性能比较,复合条件查询性能有了极大的提升,验证了设计的有效性。（2）以上述复合条件查询为核心,通过中间件和多种软件框架实现了位置信息检索系统,涵盖组件化前端、数据ETL任务及管理、复合条件查询、用户及权限管理、其他地图相关功能等。其中,针对地理数据爬取,设计并实现了 GeoThreadPool线程池,能够自动对爬取区域进行分解并能根据数据源的请求接口特点,灵活调整数据爬取的线程数量和爬取频率。最后对系统在功能及性能方面进行了测试,测试结果验证了功能的有效性和可靠性,能够满足系统设计需求。
潘柱光[2]（2021）在《输电网络多尺度空间数据模型研究》文中认为输电网络的稳定运行可以满足国民经济、工农业生产和人民生活的日常需求,对输电网络的运行状况进行管理就显得至关重要了。但目前单一尺度的输电网络模型无法满足不同用户的需求,用户需要从多个尺度关注输电网络的运行状况。传统的输电网络三维模型是三维GIS模型的重要来源,其可提供精确的几何、语义等信息,由于相关的GIS模型没有对这些电力设施的定义,无法对输电网络信息进行准确的表达,导致空间数据模型集成的映射过程变得复杂。三维模型与GIS模型集成是当前“智慧电网”的研究热点之一,本文在构建输电网络模型的基础上,提出三维模型向GIS模型映射过程中语义信息准确映射的方法,为输电网络的可视化与空间分析提供基础数据和建模方法。本文研究内容如下:（1）从输电网络管理的角度出发,以输电网络空间实体为研究对象,充分考虑组成输电网络模型的各个部件,厘清输电网络的各个部件的功能、要素组成、语义信息和部件之间的空间关系。（2）遵循CityGML研究者制定的数据规范和输电网络设备的分类标准,并结合输电网络的业务需求,设计并构建输电网络多尺度空间数据模型。（3）设计输电网络GIS空间数据模型,根据前文构建的输电网络多尺度空间数据模型,实现输电网络三维模型到三维GIS模型的几何语义映射,探究输电网络模型在CityGML模型中的多尺度几何、语义、外观的表达,研究输电网络模型映射过程中语义信息的提取与转换方法。（4）以桂林市某区域的输电网络为实验对象,对该线路的主要电力设施使用SketchUp三维软件对其进行建模,实现三维模型到GIS模型的集成可视化应用,验证本文提出方法的实用性与有效性。实验结果表明,本文的方法可实现模型语义信息的准确提取、转换与表达。
莫艳鸳[3]（2020）在《公路三维地质模型及地质选线知识库研究》文中研究说明地质因素是公路选线的关键要素。当前的BIM软件和其他主流路线设计软件建立的三维地形模型缺少对路线设计过程的地质信息支持。在公路选线设计中,为设计人员提供更多的地质信息支持,成为亟待解决的问题。论文以选线问题为研究对象,研究地质三维模型构建方法,以岩溶地区选线为例,构筑地质选线知识库。论文建立了公路三维地质模型,包括三维地质建模、地质纵断面剖切及横向剖切三个模块。基于地质钻孔数据,提出了包括关键几何空间点的搜索算法及三维钻孔实体绘制算法在内的钻孔相关算法,提出了基于DEMs+ATP的地质建模算法,建立了三维地质模型。提出了钻孔筛选算法和纵断面剖切算法,研发了地质纵断面剖切模块。提出了自定义剖切算法和垂直路线剖切算法,研发了地质横向剖切模块。论文建立了公路地质选线知识库,包括数字地质对象模型、CAD+GIS环境下的知识推理模块及选线知识库管理模块。基于地质遥感解译成果,设计了地质要素输入模式和要素插入流程,建立了数字地质对象模型。结合基于空间关系的推理机制和不确定性规则推理机制,建立了CAD+GIS环境下的知识推理模块。基于规则知识库与实例知识库,构建了选线知识库管理模块体系结构。论文建立的地质三维模型,可在路线设计过程中提供地质岩性、地层分布、钻孔分布等信息。三维地质模型与数字地质对象模型结合,形成了三维的地质选线环境。知识库为选线过程提供了规则指导和案例借鉴,实现了对公路选线的信息支持。论文研究成果对提高路线设计过程中知识化程度,促进公路地质选线设计与决策科学化具有理论与实用价值。
聂沛[4]（2020）在《空间数据分布式存储与并行处理方法研究及其在林业领域的应用》文中进行了进一步梳理森林资源涉及的一系列环节都离不开客观、现实、准确的数据,然而,传统的森林资源监测和调查方法已不能满足快速准确的数据需求,3S与计算机技术等现代化的分析管理技术在森林调查管理上扮演着愈发重要的作用。随着3S技术的快速发展,全球每天都在集成大量的空间数据,地理空间大数据时代已经到来,对海量空间数据进行高效组织存储及快速处理成为研究热点,遥感影像及空间矢量作为典型的空间数据,已被广泛应用于林业、军事、测绘、交通等领域,许多研究者对这两种空间数据展开分布式存储与并行处理研究,取得了一定的成果,但在当前研究中,没有很好地结合数据特性设计存储结构,更鲜有在优化存储的基础上加速并行处理,因而当面向体量更大的数据及实时性要求更高的应用时,当前研究将到达瓶颈。本文针对遥感影像及空间矢量数据在分布式存储以及并行处理研究中的不足之处,基于大数据云计算技术,开展遥感影像及空间矢量数据分布式存储与并行处理方法研究,提出了高效快速的空间数据存储模型及并行处理方法,并设计实现了数据存储到处理的接口,最后将研究成果应用到林业领域,并行反演森林植被覆盖度。本文研究内容如下:（1）研究遥感影像分布式存储模型。为解决当前存储系统层次复杂、分块策略固定等问题,基于HDFS设计实现一种高效的面向遥感影像分布式存储模型-MapImage,模型存储充分考虑影像像元数据、影像金字塔、元数据之间的联系,同时针对处理算法访问特性,提供按波段、按矩形块、按行、按列的数据分片策略以供选择,提高了系统的可用性。（2）研究空间矢量数据分布式存储模型。当前的存储模型数据访问I/O延时大,且没有考虑矢量瓦片金字塔及其元数据,为解决上述问题,基于内存分布文件系统Alluxio设计实现一个兼容矢量瓦片金字塔的内存级矢量分布式存储模型-VectorTileStore,模型支持矢量瓦片及其元数据的存储,存储时对数据进行网格索引,从而提供内存级快速数据访问接口。（3）研究空间数据并行处理方法。为加速空间数据处理,开展空间数据并行处理研究,首先对于数据金字塔构建耗时这一问题,利用Spark进行影像金字塔和矢量瓦片金字塔的并行构建及并行载入分布式存储模型;接着针对分布式存储模型的特点,设计实现相应的并行输入格式,基于并行输入格式,Spark按需读取存储模型,过滤与算法无关的数据,加速并行处理,本文实现了空间矢量并行查询算法和遥感影像并行镶嵌算法。（4）设计实现空间数据分布式存储与并行处理接口。在空间数据分布式存储模型及并行处理研究基础上,设计实现遥感影像及空间矢量存储、访问、处理接口,阐述接口使用规则,形成一个从空间数据分布式存储到并行处理的通用框架。（5）研究植被覆盖度遥感并行反演方法。在提出的遥感影像分布式存储模型及并行处理方法基础上,结合植被覆盖度反演的理论与方法,以东北林业大学帽儿山林场MODIS影像为研究对象,并行反演森林植被覆盖度,提升反演时间效率。通过研究及实验分析表明,本文开展的空间数据分布式存储与并行处理方法研究,能有效结合分布式存储、并行计算技术理论与方法,实现遥感影像及空间矢量数据的分布式存储与并行处理,较现有研究具有明显优势,其中MapImage存取效率提升25.4%及36.9%,VectorTileStore存取效率提升11.4%及40.6%。最后将研究成果应用到林业领域,开展森林植被覆盖度遥感并行反演研究,提供一个新的林业信息化解决方案。
范琦[5]（2020）在《基于时空特征的交通路口相似度计算方法研究》文中研究说明近年来,随着智慧城市和智能交通的发展,特别是大数据、物联网和云计算等技术的广泛应用,城市交通路口的基础设施配置愈发完善。经过检测器返回的交通路口动态数据与城市路网空间数据的融合后,从海量历史时空数据中快速而准确的匹配相似信息,已经成为交通路口时空数据挖掘、信号配时方案推荐和短时交通流预测等研究的迫切需求。针对已有的交通路口相似度计算方法缺乏空间数据分析、计算效率低、准确性差等问题,本文从实际的交通需求入手,提出了一种基于时空特征的交通路口相似度计算方法,分别对交通路口的空间相似性、本体属性相似性和动态数据相似性进行了深入研究。主要工作如下:（1）提出了交通路口空间场景的相似度计算方法。首先将交通路口置于空间场景中,并分析空间场景内的几何类型和空间关系,然后针对空间几何间的拓扑关系、方位关系和距离关系,采用统一的集合排列标准,分别构建空间关系特征描述模型。最后,结合空间分析的研究思路,计算交通路口空间场景相似度。（2）提出了交通路口本体属性的相似度计算方法。首先,依据交通路口特性,确定交通路口本体属性包含状态值的数量,并划分属性类型。然后针对数值属性和标称属性的特点,定义不同的属性特征描述值。最后,通过综合评价方法整合特征值,并构建相似度计算模型,实现了准确率高、实用性强的交通路口本体属性相似度计算方法。（3）提出了交通路口动态数据的相似度计算方法。首先,分析交通路口相邻车道间的动态数据影响因素,并在时序数据库中创建动态数据与路口本体属性的依赖关系。然后,将路口本体属性作为媒介,关联交通路口的动态数据与空间数据。最后,考虑到时空数据的时间特性和存储问题,结合分层聚类分析和定量记忆的思想,实现了运行高效、层次清晰、适应性强的动态数据相似度计算方法。
李富春[6]（2019）在《空间数据模型中拓扑关系及空间几何运算方法研究》文中研究说明空间数据模型是地理信息表达的重要方式,用于描述地理空间中实体及实体间相互关系,也是信息处理与管理技术平台的重要理论基础。空间运算是对信息本身及信息与信息之间按一定的规则进行的相应操作,它是地理信息系统中空间分析和数据处理的基础,在地理信息系统中提供基本的空间运算功能,将很大程度上提升其适用性和可扩展性。抽象的空间运算是一种数学规定,具体的运算规则及实现方法与空间数据模型有关,因此本文在拓扑地图模型基础上,对其空间运算中最基本的运算:拓扑关系运算和空间几何运算展开相关研究,主要工作如下:1、引入图论有关概念描述空间实体对应的几何对象间的关系。拓扑地图模型中的几何对象是空间运算的基础,通过将几何对象的点抽象成图中顶点集的顶点,点之间的关系抽象成图中边集的边,并用邻接矩阵表示顶点与边之间关联关系,实现矩阵对几何对象间关系的表达。2、提出计算几何与结点分析相结合计算拓扑关系的方法。几何计算会产生点结点或线结点,通过对每个结点度和连通数的计算,来分析结点的结构,从而得到具体的拓扑关系,并以此为基础,提供了基于维度扩展的九交模型中点、线、面间各种拓扑关系在拓扑地图模型中的具体判断方法。3、研究了数据从一般数据模型向拓扑地图模型转换的方法,并利用转换后的顶点集、边集、关联关系及几何图形重构完成空间几何运算。针对不同的数据情况,分析了相应的模型转换方法,在完成模型转换的操作后,对不同的空间几何运算,设计了不同的运算过程,并得到相应的运算结果。通过实验验证,论文所提出的计算几何与结点分析相结合计算拓扑关系的方法正确有效,使用该方法不仅能够准确判断出多种拓扑关系的类型,而且可以明确其拓扑关系中的几何特性,如两对象相邻时,是以点相邻还是以线相邻等情况。空间几何运算方法合理,依据文中方法进行空间几何运算操作,可以得到预期的结果。
张桓源[7]（2019）在《基于BIM的室内空间结构模型提取与重建》文中进行了进一步梳理随着城市化的发展,数字城市、智慧城市建设等对建筑物室内空间模型数据的需求朝着精细化、快速化建模方向发展。一方面,室内三维空间结构的测量/采集、建模存在着数据获取困难,建模自动化程度低等问题,另一方面,在建筑信息化领域,建筑信息模型（BIM）已经成为业界广泛认可的建模工具,它提供了语义与几何信息丰富的室内空间数据载体。如何将其在GIS这个智慧城市最适合的平台上加以整合利用,成为当前的研究热点和迫切的应用需求。目前由于室内环境的复杂多样,且获取语义和几何一致的室内数据也非易事,因而对室内对象表达并精细化建模工作尚未取得令人满意的效果。许多学者以BIM作为数据源,提取建筑的语义和几何信息,并将之转换到GIS模型中,从而为GIS室内空间的研究提供支持。然而,多数学者以CityGML作为室内模型的载体来表达室内环境,由于CityGML自身的缺陷,例如对于室内连通性表达存在不足,对室内烟火扩散、气体扩散路径等三维方面的应用难以满足。针对上述问题,本文通过对BIM模型中的解析,提取出LOD4层次的建筑信息,并将这些信息转换到CityGML模型中,在此基础上,结合IndoorGML模型,构建室内的拓扑信息,并对室内空间进行三维剖分以满足复杂的三维GIS应用。本文的研究内容和工作成果主要包括以下几点:（1）BIM模型语义和几何信息的提取和转换BIM模型主要用于对建筑全寿命周期的设计、施工和管理,它包含了详细而丰富的建筑几何、语义信息,然而缺乏GIS的分析能力,因此需要对这些信息进行提取并转换到GIS平台上。本文对BIM模型中SweptSolid,CSG（Constructive Solid Geometry）和 Brep（Boundary Representation）三种几何表示信息进行提取,并将他们参数化的表达形式统一转换为CityGML中的Brep表达方式,并根据LOD4层次的语义规范,对BIM模型中的语义信息进行筛选和过滤,从而构建出完整的GIS建筑模型。（2）室内拓扑信息的构建本文在转换后的模型基础上,结合IndoorGML模型构建出室内二维连通网络,从而为室内的导航、路径分析等应用提供数据支持。本文在构建连通网时,过滤掉室内不可导航的对象,例如家具,只保留房间、走廊、楼梯和门。通过它们彼此之间的空间位置关系,确定它们之间的连通性。（3）室内空间的划分在实际构建室内的连通环境时,需要将研究对象的空间转换为二维节点,通常取体空间的中心点作为节点。本文对于室内不规则的建筑对象,例如走廊、楼梯,通过提取对象的中心线,并重新判断它和相关联的对象之间的关系,从而构建室内拓扑网络。为了能够满足室内更复杂的3DGIS应用需求,例如室内气体扩散等,本文利用八叉树对室内空间进行体剖分,各个体块之间通过八叉树索引相互关联,从而为复杂的GIS应用提供理论依据。本文采用BIM官网模型数据进行验证,研究结果表明,对BIM模型几何提取和转换可以满足CityGML LOD4层次的要求,并且可以提供完备的语义信息;构建的室内连通网络符合实际的导航需求,并可转换为IndoorGML模型;利用八叉树对室内空间的剖分能够覆盖整个室内空间,从而为后续更深入的应用研究提供支持。
张标[8]（2017）在《基于拓扑地图模型的空间运算研究》文中研究表明空间数据模型是以概念的方式对地理空间中的空间实体及其相互联系进行抽象,是对地理空间的抽象和形式化描述,它为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供着基本方法,是地理信息系统的基础和核心。空间关系描述空间实体之间存在的具有空间特性的关系,是空间数据模型的重要组成部分。拓扑关系是空间关系中最重要的基本关系,描述空间实体在拓扑变换下保持不变的一类关系。空间运算是依据空间实体的位置和形状,计算空间实体间的拓扑关系和生成新的空间实体,空间运算是地理信息系统进行空间分析和数据处理的基础。拓扑关系和空间运算与空间数据模型的关系密切,空间数据模型的优劣,决定着地理信息系统的技术能力和应用能力,因此研究具体的空间数据模型具有重要的理论意义和工程实践意义。拓扑地图模型是能同时表达实体的空间特征、实体之间的空间关系、实体的属性特征、实体的符号表达的空间数据模型,本文就基于拓扑地图模型的空间运算展开深入研究,主要内容包括以下几个方面:1、研究了实体、几何、符号间关联关系。拓扑地图模型的构成有实体、几何、属性、符号等相关概念,对这些概念进行阐述说明,并探讨了实体、几何、符号间的关联关系。对实体的操作会同时影响几何与符号,对几何的操纵会影响实体的位置和形状,但不影响符号,对符号的操纵会影响实体的符号表达,但不影响几何。2、提出通过拓扑化处理实现拓扑地图模型的转换。实体通过拓扑地图模型进行空间运算时,需要转换成拓扑地图模型进行表达,对实体进行拓扑化处理可以实现转换。实体在进行拓扑化处理后,实体的几何对象会在相交、接触、重复、邻近的位置生成结点,并进行合并或被结点分解,同时形成复合几何对象,表达原有实体的位置和形状。3、引入图的相关概念来描述几何对象间的层次关系。拓扑地图模型中的几何对象间具有结点-基本几何对象-复合几何对象的复杂层次关系,这种关系是进行拓扑分析与几何分析的基础。论文引入图的相关概念来描述几何对象间的层次关系,通过将几何对象抽象成图中的顶点,几何对象间的位置关系和构成关系抽象成图中的边,建立起几何对象间的几何关系图。4、提出利用图运算和计算几何相结合的方法计算拓扑关系。论文以几何关系图表达为基础,提出一种利用图运算和计算几何相结合的方法,计算实体间的拓扑关系。通过对图运算结果中的点、线顶点的结构分析以及点、线顶点的结构组合分析,同时几何对象的位置分析加以辅助,推导实体间的具体拓扑关系,并给出图运算结果与DE-9IM模型下点、线、面实体之间的各种拓扑关系的判断准则。5、提出通过几何关系图的更新的方法实现空间几何运算,论文针对不同空间几何运算类型,设计相应的运算过程,并以几何关系图表达为基础,通过对图运算结果的分析以及几何对象的位置分析,更新几何关系图,并依据更新后的几何关系图进行几何重构的方法,表达运算结果,实现实体间的空间几何运算。6、设计并实现了原型系统。论文设计和构建了用于实验验证的原型系统,通过拓扑化处理与几何关系图实验、拓扑关系运算实验、空间几何运算实验,验证了本文提出的空间运算理论与方法的有效性和正确性。
王嘉竞[9]（2017）在《基于BIM的城市地下综合管廊三维GIS建模方法研究》文中研究表明城市地下综合管廊是现代城市建设的重要组成部分,利用三维GIS的可视化与空间分析能够在管廊规划设计过程中有效解决管廊与地质结构、地下设施、规划地下空间冲突的问题。虽然BIM模型能作为管廊三维GIS建模的数据源,提供精确的几何、物理等建筑空间信息,然而传统三维GIS模型缺乏对管廊各建筑构件和其他设施的完整的定义,难以对管廊进行完备的表达;同时在“智慧管廊”建设的背景下,模型集成过程中语义信息的准确映射是BIM与GIS数据共享的难点。本文在传统建筑室内GIS建模方法研究和BIM与GIS数据互操作研究的基础上,提出基于BIM的地下综合管廊三维GIS模型和建模方法,实现了管廊BIM模型向三维GIS模型信息的准确映射,为地下综合管廊可视化与空间分析提供模型和建模方法支撑。本文主要研究内容及成果如下:（1）从管廊的空间本质出发,顾及构成管廊各建筑构件,分析管廊的空间对象与要素内容,及其属性信息与空间关系,基于CityGML的数据组织规范,定义模型各要素的语义信息、空间关系、几何表达方式等信息,完成地下综合管廊三维GIS模型的设计。（2）从BIM与GIS融合的角度出发,结合前文设计的管廊三维GIS模型,探究不同数据模型中信息的统一表达方式,得到语义信息、几何、空间关系相对完备的管廊构件与空间对象信息,进而设计模型映射过程中信息的提取与转换方法,完成基于BIM的模型构建。（3）以南京江北新区某综合管廊为试验对象,进行基于BIM的管廊三维GIS建模实验,并与其他方法进行比较,验证本文提出的地下综合管廊三维GIS模型及基于BIM的地下综合管廊三维GIS建模方法的可行性和有效性。实验结果表明,该方法能够有效提取、转换和表达管廊中各建筑构件和管线相关设施。
罗丰[10]（2017）在《三维城市建筑物拓扑关系模型研究 ——以CityGML和IFC为例》文中进行了进一步梳理城市是地球表面人口聚集的地区,它与人类的经济、技术、基础设施发展紧密相连。随着经济的快速发展,城市化将成为世纪经济发展最重要的进程。自1998年美国副总统戈尔在开放地理信息联盟的年会上提出“数字地球”概念以来,地球数字信息化已经在世界各国、各区域得到了广泛的响应。数字城市作为数字地球网络系统的核心,是数字地球技术系统的关键和难点。三维城市模型是关于城市各种对象数字化描述的三维计算机模型,已经成为数字城市空间框架数据的核心内容之一。在软件和硬件技术发展的支撑下,许多城市已经开展城市级别或者区域的三维建模和实际应用,城市三维模型的建设已从起步探索阶段向深度和广度发展。建筑物作为人类生活息息相关的城市要素,是空间关系表达和空间分析的重点研究对象。拓扑关系作为空间关系的重要一类,描述了对象在拓扑变换下的不变特征,例如空间对象之间的相邻和连接关系。在许多三维应用中,都对基于拓扑关系的数据有效性验证、空间分析和可视化进行了讨论,表明了表达拓扑关系的重要性和必要性。过去的城市模型都是以视觉图形和几何信息为主旨构建,即面向三维可视化,忽略了语义和拓扑方面的表现,并不能满足专题查询、分析和空间数据挖掘等方面的需求。并且由于三维城市模型的提供者与使用者不同,使得三维城市模型的格式多种多样。CityGML作为三维城市模型表达和交互的数据标准,包含丰富的几何、语义、拓扑和外观信息。CityGML通过XLink引用公共元素的方式间接表达拓扑关系,虽然灵活简便但是有其局限性。IFC作为建筑信息模型的标准,以逆关系表达建筑元素之间的空间关系,但只是粗粒度地描述。基于CityGML和IFC无法明确表达建筑物对象间的拓扑关系类型以及相交细节这一问题,本文提出一种表达三维城市建筑物对象的拓扑关系模型,相关的研究主要着重以下几个方面内容:（1）以四交模型和九交模型为理论基础,分析三维空间对象之间的拓扑关系种类,定义三维城市建筑物对象间的五种拓扑关系,并通过形式化的方法进行描述。几何基元之间拓扑关系以点、线、面、体之间的十种相交情形进行讨论;语义对象之间的拓扑关系根据语义对象的语义-几何一致性规则确定。（2）根据定义的三维城市建筑物拓扑关系种类,设计双层拓扑模型,底层为描述拓扑细节的拓扑基元,顶层为建筑物的拓扑关系类型,描述几何基元以及语义对象间的拓扑关系。通过CityGML提供的ADE扩展方式,在CityGML框架中提出一种拓扑扩展框架TopoADE,包含几何、语义、拓扑三个模块,弥补现有XLink方式粗粒度拓扑表达的缺陷。（3）分析CityGML的体系结构和数据组织形式,根据三维空间有效性检验规则和三维城市模型一致性规则,定义结合方向的三维城市建筑物扩展一致性规则,确保在三维城市建筑物模型建模过程和数据可视化、空间分析等操作的准确性和高效性。针对多种可能出现的不一致情形,提出几何面对象和体对象的修复方法,语义对象的不一致主要通过修改其几何信息进行修复。（4）在数据满足有效检验性的前提下,探索以CityGML单个语义对象的几何面集合自动化构建封闭三维体的算法,并通过空间运算判断语义对象间的拓扑关系。通过CityGMLLOD1到LOD4的实验数据验证算法的可行性,最后将LOD1的拓扑关系构建结果以TopoADE存储到实例文件中,验证拓扑扩展框架的合理性。（5）以IFC数据为对象,实现在建筑信息模型中的自动化拓扑关系构建尝试。在构建建筑元素拓扑关系的基础上,以IFC标准未定义的“房间”为对象实现封闭房间的搜索,并根据墙体与门、窗等开口对象的拓扑关系生成整个建筑物楼层的拓扑连通图,为建筑物相关的空间分析和查询提供基础。
二、GIS中几何对象之间的空间关系（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、GIS中几何对象之间的空间关系（论文提纲范文）
（1）支持复合条件查询的位置信息检索系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.3 论文结构 |
| 第二章 相关研究与技术 |
| 2.1 地理信息检索系统的研究发展状况 |
| 2.1.1 位置信息检索方向相关行业应用现状 |
| 2.1.2 GIS查询的国内外相关研究 |
| 2.2 中间件及软件框架技术 |
| 2.2.1 Kafka消息中间件 |
| 2.2.2 SpringBoot |
| 2.2.3 React |
| 2.3 地理空间数据库技术 |
| 2.3.1 PostGIS |
| 2.3.2 PostgreSQL |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 位置信息检索系统需求分析及概要设计 |
| 3.1 需求概述 |
| 3.2 功能性需求分析 |
| 3.2.1 数据管理功能 |
| 3.2.2 复合条件查询功能 |
| 3.2.3 用户及权限管理功能 |
| 3.2.4 地图相关功能 |
| 3.3 非功能性需求分析 |
| 3.3.1 可扩展性 |
| 3.3.2 低响应时间 |
| 3.3.3 性能检测 |
| 3.4 系统概要设计 |
| 3.4.1 复合条件查询规则设计 |
| 3.4.2 系统总体设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 位置信息检索系统详细设计与实现 |
| 4.1 可视化层的组件化设计与实现 |
| 4.1.1 用户及权限模块组件实现 |
| 4.1.2 复合条件查询模块组件实现 |
| 4.1.3 其他地图相关模块组件实现 |
| 4.2 数据管理模块的设计与实现 |
| 4.2.1 整体设计 |
| 4.2.2 数据爬取中算法设计与实现 |
| 4.2.3 数据调度及中间件实现 |
| 4.3 复合条件查询模块的实现与优化 |
| 4.3.1 数据库设计 |
| 4.3.2 模块整体设计与实现 |
| 4.3.3 空间关系与数量关系查询的模式选择 |
| 4.4 其他模块的设计与实现 |
| 4.4.1 其他功能模块的设计与实现 |
| 第五章 系统测试 |
| 5.1 测试目标及环境 |
| 5.1.1 测试目标 |
| 5.1.2 测试环境与测试准备 |
| 5.2 系统功能测试 |
| 5.2.1 前端的组件化实现展示 |
| 5.2.2 用户及权限功能测试 |
| 5.2.3 复杂条件查询功能测试 |
| 5.2.4 地图相关模块测试 |
| 5.2.5 数据管理模块测试 |
| 5.3 非功能性测试 |
| 5.3.1 性能检测与访问统计 |
| 5.3.2 非功能性模块测试 |
| 5.3.3 性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）输电网络多尺度空间数据模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 输电网络研究现状 |
| 1.2.2 CityGML的产生和发展 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 输电网络空间数据模型 |
| 2.1 输电网络空间数据组织分析 |
| 2.1.1 输电网络空间结构分析 |
| 2.1.2 输电网络空间对象分析 |
| 2.2 输电网络三维空间数据模型 |
| 2.2.1 三维数据模型及建模方法 |
| 2.2.2 参数化法构建输电网络三维模型 |
| 2.3 输电网络多尺度空间数据模型 |
| 2.3.1 输电网络模型多细节层次表达 |
| 2.3.2 输电网络多细节层次模型要素构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于CityGML的输电网络多尺度空间数据模型设计 |
| 3.1 基于CityGML的输电网络空间数据模型 |
| 3.1.1 CityGML空间数据模型特性 |
| 3.1.2 输电网络模型应用领域拓展 |
| 3.2 基于CityGML的输电网络多尺度模型设计 |
| 3.2.1 输电网络要素语义信息设计 |
| 3.2.2 输电网络要素关联关系设计 |
| 3.2.3 输电网络要素几何表示方法 |
| 3.3 基于CityGML的输电网络模型映射框架 |
| 3.3.1 空间对象的语义模型 |
| 3.3.2 语义信息的转换 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 输电网络多尺度空间数据模型可视化 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.1.1 实验工具及开发环境 |
| 4.1.2 输电网络模型语义映射流程 |
| 4.1.3 输电网络模型语义信息的存储 |
| 4.2 输电网络三维GIS模型可视化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介、在读期间参与的科研项目及研究成果 |
| 致谢 |
（3）公路三维地质模型及地质选线知识库研究（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维地质模型研究现状 |
| 1.2.2 地质选线知识库研究现状 |
| 1.2.3 岩溶地质选线研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 公路三维地质数据模型 |
| 2.1 建模数据特征及数据模型需求分析 |
| 2.2 三维地质数据模型框架设计 |
| 2.3 基于DEMs+ ATP的混合数据模型设计 |
| 2.4 三维地质模型的数据结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 公路三维地质模型软件设计 |
| 3.1 软件总体设计 |
| 3.1.1 软件功能分析 |
| 3.1.2 软件框架设计 |
| 3.1.3 软件开发技术 |
| 3.2 三维地质建模模块 |
| 3.2.1 钻孔相关算法设计 |
| 3.2.2 三维地质建模设计 |
| 3.3 三维地质纵断面剖切模块 |
| 3.3.1 钻孔筛选算法 |
| 3.3.2 纵断面剖切截面计算方法 |
| 3.3.3 纵断面剖切模块设计 |
| 3.4 三维地质横向剖切模块 |
| 3.5 公路三维地质模型软件应用 |
| 3.5.1 三维地质建模模块应用 |
| 3.5.2 三维地质纵断面剖切模块应用 |
| 3.5.3 三维地质横向剖切模块应用 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 公路地质选线知识库设计 |
| 4.1 公路地质选线知识库体系结构 |
| 4.1.1 知识库信息需求及关键技术分析 |
| 4.1.2 知识库的信息支持模式 |
| 4.1.3 知识库系统的体系结构 |
| 4.2 基于Map3D的数字地质对象模型 |
| 4.2.1 数字地质信息输入 |
| 4.2.2 地质要素编辑 |
| 4.3 CAD+GIS环境下的知识推理模块 |
| 4.3.1 地质选线知识组成 |
| 4.3.2 地质选线知识表示 |
| 4.3.3 地质选线知识库推理机制 |
| 4.3.4 基于Map 3D的空间关系推理机制 |
| 4.3.5 地质要素的拓扑识别 |
| 4.4 公路地质选线知识库的应用 |
| 4.4.1 空间关系查询与推理 |
| 4.4.2 实例验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要研究成果 |
| 有待进一步解决的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）空间数据分布式存储与并行处理方法研究及其在林业领域的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地理空间大数据时代的到来 |
| 1.2.2 遥感影像分布式存储及并行处理研究现状 |
| 1.2.2.1 遥感影像分布式存储研究现状 |
| 1.2.2.2 遥感影像并行处理研究现状 |
| 1.2.3 空间矢量数据分布式存储及并行处理研究现状 |
| 1.2.3.1 空间矢量数据分布式存储研究现状 |
| 1.2.3.2 空间矢量数据并行处理研究现状 |
| 1.2.4 空间矢量数据索引研究现状 |
| 1.2.5 当前研究不足之处 |
| 1.3 论文研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 相关技术介绍 |
| 2.1 分布式文件系统 |
| 2.1.1 HDFS |
| 2.1.2 Alluxio |
| 2.2 并行计算技术 |
| 2.2.1 MapReduce |
| 2.2.2 Spark |
| 2.3 本章小结 |
| 3 遥感影像分布式存储模型 |
| 3.1 遥感影像特性分析 |
| 3.1.1 影像数据模型 |
| 3.1.2 遥感影像数据访问 |
| 3.2 遥感影像分布式存储模型的设计与实现 |
| 3.2.1 HDFS小文件问题 |
| 3.2.2 键值对容器 |
| 3.2.3 索引后的键值对容器 |
| 3.2.4 影像数据块编号 |
| 3.2.4.1 矩形块划分编号 |
| 3.2.4.2 行划分编号 |
| 3.2.4.3 列划分编号 |
| 3.2.5 遥感影像分布式存储模型-MapImge |
| 3.2.6 模型存取接口 |
| 3.3 实验与分析 |
| 3.3.1 实验环境与实验数据 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 空间矢量数据分布式存储模型 |
| 4.1 矢量数据模型 |
| 4.1.1 空间关系型矢量数据 |
| 4.1.2 面向对象型矢量数据 |
| 4.1.3 矢量瓦片金字塔 |
| 4.1.4 矢量瓦片格式-mvt |
| 4.2 矢量数据分布式存储模型的设计与实现 |
| 4.2.1 矢量空间索引 |
| 4.2.2 内存键值对容器 |
| 4.2.3 矢量数据分布式存储模型-VectorTileStore |
| 4.2.4 模型存取接口 |
| 4.3 实验与分析 |
| 4.3.1 实验环境与实验数据 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 空间数据并行处理 |
| 5.1 遥感影像金字塔并行构建及加载 |
| 5.1.1 数据预处理 |
| 5.1.2 并行构建及加载流程 |
| 5.1.3 实验与分析 |
| 5.2 矢量瓦片金字塔并行构建及加载 |
| 5.2.1 数据预处理 |
| 5.2.2 并行构建及加载流程 |
| 5.2.3 实验与分析 |
| 5.3 存储模型并行输入格式 |
| 5.3.1 InputFormat抽象类 |
| 5.3.2 MapImage并行输入格式 |
| 5.3.3 VectorTileStore并行输入格式 |
| 5.3.4 实验与分析 |
| 5.4 矢量空间并行查询 |
| 5.4.1 空间查询 |
| 5.4.2 并行查询流程 |
| 5.4.2.1 第一层过滤 |
| 5.4.2.2 第二层过滤 |
| 5.4.2.3 空间连接并行查询 |
| 5.4.3 实验与分析 |
| 5.5 遥感影像并行镶嵌 |
| 5.5.1 数据预处理 |
| 5.5.2 并行镶嵌流程 |
| 5.5.3 实验与分析 |
| 5.6 空间数据并行处理接口 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 植被覆盖度遥感并行反演 |
| 6.1 研究区域与数据 |
| 6.2 影像分布式存储 |
| 6.3 数据预处理与植被覆盖度反演模型 |
| 6.3.1 数据预处理 |
| 6.3.2 植被覆盖度反演模型 |
| 6.4 植被覆盖度并行反演流程 |
| 6.5 实验与分析 |
| 6.5.1 实验环境与实验数据 |
| 6.5.2 实验结果与分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）基于时空特征的交通路口相似度计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间场景相似度 |
| 1.2.2 交通路口相似性 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 结构安排 |
| 第二章 相关概念及理论知识 |
| 2.1 空间场景的概念 |
| 2.1.1 空间场景特征描述 |
| 2.1.2 空间关系特征描述 |
| 2.2 交通路口本体属性 |
| 2.3 交通流动态数据 |
| 2.4 交通路口相似度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 交通路口静态数据相似度计算 |
| 3.1 交通路口空间场景相似度计算 |
| 3.1.1 拓扑关系描述模型及相似度计算方法 |
| 3.1.2 方位关系描述模型及相似度计算方法 |
| 3.1.3 距离关系描述模型及相似度计算方法 |
| 3.1.4 空间场景相似度计算方法 |
| 3.2 本体属性相似度计算方法 |
| 3.2.1 本体属性相似度及属性分析 |
| 3.2.2 交通路口场景本体属性相似度计算方法 |
| 3.3 交通路口静态数据相似度计算方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 交通路口动态数据相似度计算 |
| 4.1 交通路口动态数据描述模型 |
| 4.2 交通路口动态数据相似度计算影响因素 |
| 4.3 交通路口动态数据相似度计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验分析 |
| 5.1 交通路口静态数据的提取 |
| 5.2 交通路口动态数据的提取 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 交通路口空间场景相似度计算方法分析 |
| 5.3.2 交通路口本体属性相似度计算分析 |
| 5.3.3 交通路口动态数据的相似度计算分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目及获奖情况 |
| 4 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（6）空间数据模型中拓扑关系及空间几何运算方法研究（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 研究现状分析 |
| 1.2.1 空间数据模型研究现状 |
| 1.2.2 拓扑关系运算研究现状 |
| 1.2.3 空间几何运算研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 拓扑地图模型中基础知识 |
| 2.1 拓扑地图模型的架构基础 |
| 2.1.1 拓扑地图模型 |
| 2.1.2 拓扑地图模型表达基础 |
| 2.1.3 主要构成要素间的联动关系 |
| 2.2 拓扑地图模型的空间运算基础 |
| 2.2.1 图 |
| 2.2.2 度与连通数 |
| 2.2.3 几何图形重构 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 拓扑地图模型中的拓扑关系运算 |
| 3.1 拓扑关系描述 |
| 3.2 几何对象间关联关系 |
| 3.3 基于关联关系的结点度与连通性分析 |
| 3.3.1 基础结点结构 |
| 3.3.2 结点计算及连通性分析 |
| 3.4 实体间拓扑关系判断依据 |
| 3.4.1 点类实体拓扑关系判断依据 |
| 3.4.2 线类实体拓扑关系判断依据 |
| 3.4.3 面类实体拓扑关系判断依据 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 拓扑地图模型中的空间几何运算 |
| 4.1 空间几何运算流程 |
| 4.2 拓扑地图模型转换方法 |
| 4.2.1 相交几何对象转换 |
| 4.2.2 线重复的几何对象转换 |
| 4.2.3 邻近几何对象转换 |
| 4.3 空间几何运算 |
| 4.3.1 空间几何交运算 |
| 4.3.2 空间几何并运算 |
| 4.3.3 空间几何差运算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 模型设计与验证 |
| 5.1 系统的模块划分 |
| 5.2 数据管理模块 |
| 5.2.1 数据分类分层管理 |
| 5.2.2 多视图表达 |
| 5.2.3 联动关系 |
| 5.3 核心运算模块 |
| 5.3.1 拓扑地图模型转换处理 |
| 5.3.2 几何对象关联关系创建 |
| 5.3.3 拓扑关系运算 |
| 5.3.4 空间几何运算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）基于BIM的室内空间结构模型提取与重建（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状综述 |
| 1.2.1 BIM和GIS整合研究现状 |
| 1.2.2 利用BIM构建室内拓扑研究现状 |
| 1.2.3 室内空间分割的研究现状 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 拟解决的关键问题 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第二章 BIM和建筑室内GIS数据模型概述 |
| 2.1 Industry Foundation Classes |
| 2.2 CityGML |
| 2.3 IndoorGML |
| 2.3.1 Cell几何信息表示 |
| 2.3.2 Cells拓扑关系表达 |
| 2.3.3 Cell语义信息 |
| 2.3.4 Multi-Layered空间模型 |
| 2.3.5 Thick-Wall模型和Thin-Wall模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 BIM语义和几何信息的提取与转换 |
| 3.1 BIM模型几何信息的转换 |
| 3.1.1 ExtrudedAreaSolid转为Brep |
| 3.1.2 RevolvedAreaSolid转为Brep |
| 3.1.3 CSG转为Brep |
| 3.2 BIM模型语义信息的转换 |
| 3.2.1 IFC和CityGML语义信息匹配 |
| 3.2.2 建筑转换模型数据结构的设计 |
| 3.2.3 墙面的提取 |
| 3.2.4 窗户和门的提取 |
| 3.2.5 室内设施及家具的提取 |
| 3.2.6 GroundSurface、FloorSurface和CeilingSurface的提取 |
| 3.2.7 RoofSurface的提取 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 室内拓扑构建及室内剖分 |
| 4.1 构建室内连通网 |
| 4.1.1 Node的生成 |
| 4.1.2 Edge的生成 |
| 4.1.3 构建IndoorGML模型 |
| 4.1.4 IndoorGML与CityGML关联 |
| 4.2 室内空间剖分 |
| 4.2.1 二维网络节点拆分 |
| 4.2.2 室内体剖分 |
| 4.2.3 构建子空间连通关系 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 实验验证与分析 |
| 5.1 实验准备 |
| 5.1.1 实验数据准备 |
| 5.1.2 实验环境 |
| 5.2 实验验证 |
| 5.2.1 BIM模型转换 |
| 5.2.2 室内连通网络的构建 |
| 5.2.3 室内空间剖分 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究工作与成果 |
| 6.2 研究结论 |
| 6.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于拓扑地图模型的空间运算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 空间数据模型 |
| 1.2.2 拓扑关系运算 |
| 1.2.3 空间几何运算 |
| 1.3 论文研究内容与组织 |
| 第二章 拓扑地图模型理论基础 |
| 2.1 拓扑地图模型 |
| 2.1.1 实体 |
| 2.1.2 几何 |
| 2.1.3 属性 |
| 2.1.4 符号 |
| 2.2 实体、几何、符号间关联关系 |
| 2.2.1 对实体操纵的联动影响 |
| 2.2.2 对几何操纵的联动影响 |
| 2.2.3 对符号操纵的联动影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 拓扑地图模型的空间运算基础 |
| 3.1 拓扑地图模型转换 |
| 3.2 几何关系图表达 |
| 3.2.1 图的基本概念 |
| 3.2.2 几何关系图的建立 |
| 3.2.3 几何关系图表达示例 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 拓扑关系运算 |
| 4.1 拓扑关系描述 |
| 4.2 几何对象位置判断 |
| 4.3 拓扑关系运算 |
| 4.3.1 拓扑关系运算流程 |
| 4.3.2 图运算结果分析 |
| 4.3.3 拓扑关系推导 |
| 4.4 实体间拓扑关系判断准则 |
| 4.4.1 点状实体的拓扑关系判断准则 |
| 4.4.2 线状实体的拓扑关系判断准则 |
| 4.4.3 面状实体的拓扑关系判断准则 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 空间几何运算 |
| 5.1 多边形构造 |
| 5.2 几何裁剪运算 |
| 5.2.1 几何裁剪运算流程 |
| 5.2.2 线状实体裁剪 |
| 5.2.3 面状实体裁剪 |
| 5.3 几何布尔运算 |
| 5.3.1 几何布尔运算流程 |
| 5.3.2 几何交运算 |
| 5.3.3 几何并运算 |
| 5.3.4 几何差运算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 原型系统设计与实现 |
| 6.1 原型系统设计 |
| 6.1.1 系统体系结构 |
| 6.1.2 系统主要功能 |
| 6.2 原型系统实验验证 |
| 6.2.1 拓扑化处理与几何关系图实验 |
| 6.2.2 拓扑关系运算实验 |
| 6.2.3 空间几何运算实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于BIM的城市地下综合管廊三维GIS建模方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 建筑物室内三维建模方法研究现状 |
| 1.2.2 BIM与GIS融合研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题分析 |
| 1.3 研究目标与研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第2章 地下综合管廊及室内外建模方法 |
| 2.1 地下综合管廊及其结构特征分析 |
| 2.1.1 地下综合管廊 |
| 2.1.2 地下综合管廊结构特点 |
| 2.2 地下综合管廊建模方法与模型 |
| 2.2.1 管廊模型构建基本方法 |
| 2.2.2 建筑工程施工领域建筑模型 |
| 2.2.3 GIS领域建筑模型 |
| 2.2.4 管廊模型与建模方法分析 |
| 2.3 城市地下综合管廊建模存在的问题 |
| 第3章 地下综合管廊三维GIS模型 |
| 3.1 地下综合管廊空间结构分析与要素分类 |
| 3.1.1 管廊空间结构分析 |
| 3.1.2 管廊空间对象划分 |
| 3.2 基于CityGML的地下综合管廊模型 |
| 3.2.1 管廊要素语义信息设计 |
| 3.2.2 管廊要素关联关系建立 |
| 3.2.3 管廊模型多细节层次设计 |
| 3.2.4 管廊要素几何表示方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于BIM的地下综合管廊三维GIS模型构建 |
| 4.1 IFC与CityGML映射框架 |
| 4.1.1 IFC与CityGML实体及关系表达差异 |
| 4.1.2 语义映射模型 |
| 4.1.3 基于实例的映射规则和流程 |
| 4.2 地下综合管廊映射信息的提取与转换 |
| 4.2.1 坐标系转换 |
| 4.2.2 几何转换 |
| 4.2.3 空间运算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 地下综合管廊可视化与实验系统 |
| 5.1 实验区域及管廊信息 |
| 5.1.1 实验区域 |
| 5.1.2 管廊信息 |
| 5.2 实验环境与流程 |
| 5.2.1 实验环境 |
| 5.2.2 实验流程 |
| 5.3 模型可视化实验 |
| 5.3.1 开发环境简介 |
| 5.3.2 Android端增强现实算法 |
| 5.3.3 模型可视化结果 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）三维城市建筑物拓扑关系模型研究 ——以CityGML和IFC为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 三维城市建筑物 |
| 1.1.2 三维GIS技术 |
| 1.1.3 CityGML标准 |
| 1.1.4 建筑信息模型 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维城市自动建模技术 |
| 1.2.2 空间拓扑关系研究 |
| 1.2.3 CityGML拓扑研究及扩展 |
| 1.2.4 BIM空间分析研究 |
| 1.2.5 现有研究的总结与述评 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究意义 |
| 1.5 本文的组织结构 |
| 第2章 拓扑相关理论基础 |
| 2.1 拓扑关系定义及描述 |
| 2.1.1 拓扑定义 |
| 2.1.2 拓扑关系类型 |
| 2.1.3 拓扑关系的表达与维护 |
| 2.2 三维拓扑模型 |
| 2.2.1 四交模型 |
| 2.2.2 九交模型 |
| 2.2.3 RCC理论 |
| 2.3 三维数据模型 |
| 2.3.1 面元的三维数据模型 |
| 2.3.2 平面组合的三维数据模型 |
| 2.3.3 体元模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三维城市模型标准 |
| 3.1 CityGML标准 |
| 3.1.1 CityGML体系结构 |
| 3.1.2 CityGML数据结构 |
| 3.1.3 CityGML特性 |
| 3.2 IFC标准 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 双层拓扑模型 |
| 4.1 双层拓扑模型 |
| 4.1.1 几何拓扑关系 |
| 4.1.2 语义拓扑关系 |
| 4.1.3 拓扑基元 |
| 4.2 CityGML拓扑扩展 |
| 4.2.1 CityGML扩展规则 |
| 4.2.2 拓扑扩展ADE |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 三维建筑物拓扑关系构建 |
| 5.1 有效性检验 |
| 5.1.1 基于拓扑结构的有效性检验 |
| 5.1.2 三维几何体的有效性检验 |
| 5.1.3 方向 |
| 5.1.4 三维城市模型的一致性规则 |
| 5.2 三维城市模型修复 |
| 5.2.1 面对象修复 |
| 5.2.2 体对象修复 |
| 5.3 几何基元拓扑关系构建 |
| 5.3.1 数据预处理 |
| 5.3.2 构建算法 |
| 5.4 语义对象拓扑关系构建 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 案例分析与讨论 |
| 6.1 多尺度建筑物拓扑关系构建 |
| 6.2 CityGML拓扑ADE扩展 |
| 6.3 IFC数据拓扑构建 |
| 6.4 IFC封闭房间搜索 |
| 6.5 IFC连通性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 |
| 致谢 |
四、GIS中几何对象之间的空间关系（论文参考文献）
- [1]支持复合条件查询的位置信息检索系统的设计与实现[D]. 李翔. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]输电网络多尺度空间数据模型研究[D]. 潘柱光. 桂林理工大学, 2021(01)
- [3]公路三维地质模型及地质选线知识库研究[D]. 莫艳鸳. 长安大学, 2020(06)
- [4]空间数据分布式存储与并行处理方法研究及其在林业领域的应用[D]. 聂沛. 东北林业大学, 2020(01)
- [5]基于时空特征的交通路口相似度计算方法研究[D]. 范琦. 浙江工业大学, 2020(08)
- [6]空间数据模型中拓扑关系及空间几何运算方法研究[D]. 李富春. 长安大学, 2019(01)
- [7]基于BIM的室内空间结构模型提取与重建[D]. 张桓源. 南京师范大学, 2019(02)
- [8]基于拓扑地图模型的空间运算研究[D]. 张标. 长安大学, 2017(06)
- [9]基于BIM的城市地下综合管廊三维GIS建模方法研究[D]. 王嘉竞. 南京师范大学, 2017(01)
- [10]三维城市建筑物拓扑关系模型研究 ——以CityGML和IFC为例[D]. 罗丰. 武汉大学, 2017(06)