基于 WebGL 边坡安全监测可视化系统的设计与实现

基于 WebGL 边坡安全监测可视化系统的设计与实现

沙英超 ¹，杨 斌 ^1，2，3※ 卓思杰 ¹, 宋雨欣 ¹, 桂小莉 ¹, 魏添翼 ¹, 王光羽 ¹

（1.南科技大学 环境与资源学院 , 四川 绵阳 ,621010;

2. 国家遥感中心绵阳科技城分部 ,四川 绵阳 ,621010;

3. 西南科技大学 四川天府新区创新研究院 , 四川 成都 , 621010)

摘　要：针对传统边坡监测平台存在实时性差、交互性不足、三维表现能力有限和渲染效率低的问题，利用Three.js 3D图形引擎库和Cesium.js地理数据库实现三维模型和地表沉降数据可视化，采用Echarts.js实现动态图表可视化，并以Node.js作为服务器，建立了基于WebGL（Web Graphics Library）技术的边坡安全监测可视化平台，并以四川省绵阳市西南科技大学校园边坡为例，验证了该平台的可靠性和稳定性. 结果表明，基于WebGL技术的系统能够直接在浏览器中渲染复杂的三维场景，显著提升了渲染效率和实时数据更新能力；结合超文本标记语言（HTML）、层叠样式表（CSS）和JavaScript等前端技术，系统实现了地理信息数据与前端的高效融合，并提供了丰富的交互功能和优异的视觉表现力；系统支持用户自定义查询和可视化参数调整, 并具备实时数据更新和预警功能，为边坡管理提供了及时准确的信息；该平台在渲染效率、实时性、交互性、三维表现能力和预警功能等方面由于传统平台，具有良好的可靠性和稳定性. 研究结果对边坡安全监测领域具有指导意义，在提升监测效率、增强交互体验和优化三维可视化表现方面具有应用价值，也为边坡安全管理提供了新的解决途径.

关键词：边坡；安全监测；地形形变；WebGL技术；可视化