珊瑚岛礁生态可视化构建方法研究

作     者：颜飞 

作者单位：海南热带海洋学院 

学位级别：硕士

导师姓名：王道儒;李家兴

授予年度：2024年

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 08[工学] 083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0833[工学-城乡规划学] 

主      题：珊瑚岛礁生态 B/S系统 数据库 三维可视化 Flask框架 

摘      要：珊瑚礁生态系统作为海洋三大生态系统之一,具有极高的生态学意义、渔业经济和旅游价值。但随着现代化建设进程的加快,水温升高、生物入侵、人为影响等不利因素诱发了生态失衡,致使珊瑚礁生态系统严重退化,因此珊瑚岛礁生态的保护与管理刻不容缓。在传统的珊瑚礁生态调查与管理中,多是以人工的方式及文字、表格、二维图像等表现形式对其进行统计。随着“数字海洋“海洋数字孪生等理念和高新技术的持续发展,人们对海洋生态的监测要求不仅仅局限于传统的方式。不同于传统的方式以及已构型的管理工具,“数字孪生不是制成品的3D尺寸模型和MBD(Model Based Definition)定义,而是基于历史数据、当前数据以及通过数据挖掘的数据持续地监测响应。 本研究基于对珊瑚岛礁生态历史的科学调查结果,初步尝试在海洋生态的管理与保护中引入“数字孪生理念,应用数字化、可视化技术,以海洋珊瑚岛礁生态为例,构建一个立体、直观的珊瑚岛礁生态可视化系统,旨在突破海洋生态调查与管理中以文字、表格、二维图像等的传统表现形式,为海洋珊瑚岛礁生态的数字化建设提供一个技术思路。 珊瑚岛礁生态可视化系统采用基于B/S的三层架构。首先根据数据来源特征,采用传统建模软件、二维图像以及Open3d三维重建进行建模,使用My SQL创建数据库对模型数据、调查数据进行存储及管理。在前端的可视化方面,通过***实现底层可视化方法,主要包括场景的搭建及漫游、模型的加载及渲染等。其次通过JS的逻辑调用实现前端页面的交互式功能,主要为模型的单一及组合展示等。使用基于Python的web服务器Flask框架进行系统架构,通过后端服务器与前端浏览器页面、数据库的链接,实现后端服务器接收到前端发送的用户请求后,从数据库中调取模型数据和调查数据,再经服务器,传送至前端浏览器以三维可视化的方式展现给用户。