基于VRGIS的风速、海浪对港口影响的模拟研究

基于VRGIS的风速、海浪对港口影响的模拟研究

基于VRGIS的风速、海浪对港口影响的模拟研究

摘 要 近年来灾害频发，给人类的生产生活造成了巨大的损害，其中海浪

对于各个港口的影响与破坏也是一个不容忽视的灾害问题。本文旨在以虚拟的不

同风速造成的不同海浪，从而显示对沿海船只和陆地地面物的影响为背景，统计

数据并进行建模分析，其后应用3D技术进行仿真模拟，制作用户平台，让用户

直观的看到不同风速下的海浪对沿海地物造成的影响。

关键词 虚拟现实；风速；海浪；建模；用户平台

0 引言

VRGIS(Virtual Reality Geography Information System)?，结合了地理信息系统

与虚拟现实技术相，它使用一种全新的方式，主要综合利用了计算机图形学、仿

真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感

器技术，通过计算机的高速运转和计算能力，对复杂的数据进行可视化显示与交

互操作，在虚拟现实系统中合成一个仿真的三维虚拟环境来还原真是场景。

1 数据采集和公式计算

根据上海辞书出版社1980年出版的《辞海》中的风力登记表，取浪高的平

均值统计，得到数据进行整合分析，根据最小二乘法的公式，利用SPSS软件，

推算出风速与浪高的三个相关分析回归方程：

最低风速和一般浪高： y=0.397x-0.869 r=0.989

（1）

最高风速与最高浪高： y=0.504x-2.058 r=0.984

（2）

平均风速与平均浪高： y=0.453x-1.423 r=0.987

（3）

由于公式（3）虽然相关系数稍低，但由于平均风速与平均浪高之间存在着

最为密切的正相关关系，所以本研究中，在制作三维动画建模时，应用的公式（3）

计算数据；而在制作平台时，则浪高采用平均值而风速采用的原表格中的区间数

据。

2 3D动画制作和应用系统设计

将以上数据统计到一个Excel表中，表头更改名称（如表格1）。根据以上公

式，应用3Ds Max软件建模并制作出13个仿真动画（如图1）。

应用C#编写用户平台，直接调用表格数据和以上十三个动画。调用数据及

动画的主要C#语言表达为：

try

{

string filePath = “Data/Description.xls”;

……

OleDbConnection OleConn = new OleDbConnection(strConn);

OleConn.Open();

//The select condition

String sql = “SELECT * FROM [Sheet1$] WHERE [FLlvl] = “+flevel;

……

string fllvl = currentRow[“FLlvl”].ToString();

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