基于Delaunay三角网模型的等高线地形特征提取及谷地树结构化组织

基于Delaunay三角网模型在矢量等高线基础上通过弯曲特征分析，给出了一种地形结构特征提取及谷地树组织的方法，与传统的基于DEM或TIN数据结构提取地形特征的方法相比，该方法不仅得到了谷地系统在平面图上的拓扑结构，还获得了河谷在空间分布上的汇水范围，依托矢量线、多边形的几何关系判断，增强了谷地树组织中的结构化，避免了DEM方法中的噪音干扰，方法的核心是Delaunay三角网在单根等高线弯曲深度表达上的层次结构识别。基于系统地实验详细讨论了3种树的结构化组织：等高线弯曲特征嵌套结构表达的二叉树、谷地系统拓扑关系表达的平面结构树、水文意义上主支流河谷表达的语义层次树。     

一种三维GIS矢量数据结构的研究--以矿山应用为例

本文针对传统数据结构的不足,借鉴二维矢量数据结构,并结合矿山实际情况,提出了用六组拓扑结构来刻划：点－结点,弧,环,曲面,体域和复杂地物之间的拓扑关系。引入“层次树”来动态维护这六组拓扑结构。最后针对一典型的矿山实体,给出了基于这六组拓扑结构的完整描述。实践证明：用本文所提出的六组拓扑结构能够很好地刻划出矿山实体的特点,“层次树”的引入则可大大减少数据维护所需的辅助操作。     

不规则三角网的几种数据结构及其存储机制研究

在比较分析了TIN的几种常见数据结构的基础上,针对TIN拓扑查询与搜索问题,提出了另外几种强调边拓扑信息的TIN数据结构,根据拓扑关系的表达方式可以将它们分为内存索引式结构、数组索引式结构及二者的混合结构,并给出了这些数据结构的多种序列化存储方式:数组索引直接存储、对象ID存储法、PythoncPickle存储、对象内存地址的存储法。研究比较发现数组索引直接存储的数据占用空间最少,对象ID存储法和对象内存地址存储法的二进制方式占用空间相同,Python cPickle只适合于极小规模的TIN数据的存储。对基于不同数据结构的TIN模型构网效率测试表明,不包含边信息的结构的构网效率最高,含有边信息的结构中采用数组索引表示拓扑关系的构网效率最高。研究结果将对TIN模型的软件实现具有理论及应用价值。     

矢量图形数据拓扑结构的生成及应用

在ＧＩＳ领域中,拓扑结构是广泛应用的数据结构,它的应用促进了ＧＩＳ技术在各行各业中的推广和普及。本文结合利用程序实现拓扑关系建立的经验,重点讲述拓扑结构建立的基本过程和思想,并就拓扑结构的应用作一定的阐述。     

基于Delaunay三角网模型的等高线地形特征提取及谷地树结构化组织

基于Delaunay三角网模型在矢量等高线基础上通过弯曲特征分析，给出了一种地形结构特征提取及谷地树组织的方法，与传统的基于DEM或TIN数据结构提取地形特征的方法相比，该方法不仅得到了谷地系统在平面图上的拓扑结构，还获得了河谷在空间分布上的汇水范围，依托矢量线、多边形的几何关系判断，增强了谷地树组织中的结构化，避免了DEM方法中的噪音干扰，方法的核心是Delaunay三角网在单根等高线弯曲深度表达上的层次结构识别。基于系统地实验详细讨论了3种树的结构化组织：等高线弯曲特征嵌套结构表达的二叉树、谷地系统拓     

三维CSG-BRep拓扑模型的研究

针对目前通过离散点云来构建的三角网模型具有数据量大,难以拆分,没有拓扑关系等缺点,提出一种特殊的CSG-BRep模型数据结构,该数据结构可以全面细致地记录模型内部的拓扑关系。利用激光雷达点云作为模型的数据来源,结合文中提出的数据结构,构建三维精细CSG-BRep拓扑模型。该模型与普通三角网模型相比,各个构件可以拆分,所占用内存较少,并具备更完善的拓扑关系。     

基于连续区域拓扑关系的组织和建立

在分析了现有拓扑关系自动建立时的一些不足，提出了在现有拓扑关系组织结构的基础上，增加一层拓扑控制结构，从而使得各小区域（或称图幅）内的拓扑关系，能够通过拓扑控制结构把拓扑关系延伸到任何大小的连续区域，减少了现有信息资源的浪费。     

基于A*算法的路网数据组织

路网的数据组织是路径规划算法设计的基础。采用C++标准模板库实现基于A*算法的路网数据组织,着重从路网的拓扑结构、空间索引、A*算法数据结构、分层和分网格组织几方面来讨论。最后给出实例证明其有效性。     

土地利用数据库综合中图斑拓扑关系的创建和一致性维护

以LANDUSE-DAT文件为例，论述了土地利用地图综合中图斑多边形拓扑关系的特点、数据结构定义及生成方法，阐述了土地数据库综合过程中图斑拓扑关系一致性的维护方法。     

排水管网系统精细拓扑模型描述与实现

针对当前排水管网拓扑模型简单、拓扑分析能力较弱的现状,提出了一种管网拓扑精细模型,改进了节点单一问题,将节点细分为多类并提出相应的拓扑规则,使之更符合管线客观模型,有利于进行空间分析。在管线和节点数据结构设计中,采用十字链表作为管网数据结构,便于管线与节点双向分析,同时建立R树索引,实现对空间数据管理。结合镇江管网地理信息系统开发实验,实现了基于改进拓扑模型的空间分析算法,结果发现本文提出的拓扑模型结构简单,易于实现,能够模拟管线排水细节,提供更多基于水务模型的空间分析类型,数据访问效率较高。     

三维矢量地图的拓扑结构

矢量地图是利用矢量结构的几何形状对地形的表示。作者曾经利用实体关系图对二维矢量图的形式数据结构进行过阐述。形式数据结构（ＦＤＳ）在定义单值矢量图中起着核心作用，它能够使得数据完整性和一致性原则公式化，并使得在它基础上的ＧＩＳ空间查询的结构分析更加方便。通过扩展二维图的ＦＤＳ概念来创建三维矢量图的ＦＤＳ，定义一系列有关三维图的拓扑概念和一组三维地形目标。ＦＤＳ的结果最终将包含三种数据类型：①地形目标     

测绘学科博士论文摘要选登 (三)

题目：一体化空间数据结构研究作者：谈国新导师：李德仁林宗坚摘要：本研究旨在探索一种图形图像一体化的混合数据结构,该结构不仅能多层次地表达点、线、面和复杂要素的空间位置信息,而且能正确反映它们之间的空间拓扑关系;既能做到图形数据与图像数据的高度一体化,又不降低图表数据的操作效率;既要考虑海量空间数据的动态增删,又要兼顾空间检索速度。详细分析了当今GIS的发展及研究方向．并通过对传统矢量型GIS软件Arc／lnfo数据结构的剖析,分析了矢量型数据结构的优点及不足。对层次数据结构及其编码理论进行了研究,提出了线…     

基于特征的城市交通网络非平面数据库的实现

针对基于特征的GIS及交换网络分析对数据结构的要求，着重讨论了如何建立基于交通网络特征的非平面拓扑，以改进地理分层－关系表设计方法及平面图弧段－节点数据结构在交通网络描述中的不足之处，并通过面向对象的方法、动态分段技术和关系表指针操作，结合实例描述了基于完整交通特征的非平面数据库的实现方法。     

空间数据处理中的Voroni方法

空间数据的内插，误差估计，动态多边形构成和编辑是ＧＩＳ中比较复杂的问题，其中大部分与空间邻接这一拓扑性质有关，现有的栅格结构与矢量结构采取取完全不同的处理方式，为了达成观察两种基础数据结构统一的认训。加拿大测绘学者们发展了空间数据结构的Ｖｏｒｏｎｏｉ方法。     

基于拓扑关系的TIN生成算法中的边扩展算法

描述了TIN的点、边、三角形之间的拓扑数据结构 ,并阐述了在TIN的生成过程中 ,利用这种拓扑关系进行边的扩展、新形成的三角形有效性判断 ,实验结果表明 ,采用这种拓扑结构的TIN算法比常规的边扩展TIN生成算法在算法复杂度上大为简化 ,提高了TIN生成的速度和效率     

基于数据挖掘和知识发现的矢量一体化全局模型

矢量地理信息快速制作出版地图问题，始终是数字成图生产的瓶颈。文中提出一种面向矢量一体化处理的全局模型，该模型采用具有亚拓扑特征的超Spaghetti数据结构进行矢量空间数据组织，并在此基础上面向一体化任务所执行的行业标准，进行属性资源模型重构，建立由具有隐含拓扑关系的空间数据和属性参数组成的拓扑信息模型，为实现具有智能化特征的一体化矢量数据处理过程奠定了完备的底层数据基础。基于该矢量一体化全局模型的矢量数字成图方法，可快速获取具有出版效能的矢量地理信息。     

煤矿虚拟环境的巷道3维建模研究

文中首先对煤矿井下巷道的类型进行了概述，把巷道分为巷道体和巷道节点，根据弧段节点拓扑数据结构思想，分别进行3维建模，设计了巷道体和巷道节点的数据结构以及算法，并且构建了巷道间的拓扑关系，利用C＋＋、OpenGL编程语言和SQL Server2000数据库，以及多线程技术、多媒体技术及人造视差的立体技术，开发了一套3维煤矿虚拟现实系统。该系统既具有巷道的3维显示功能，又具有查询功能，并为以后的空间分析奠定了良好的基础。     

TIN中边侧向关系在三角形定位、Voronoi图和等值线生成等算法中的应用

使用一种含有边拓扑关系的TIN数据结构,从三角网的拓扑关系角度利用这种结构中的边拓扑关系设计了三角形定位、Voronoi图生成和等值线生成的算法.这些算法避免了在三角形中拓扑关系查询时的不必要的搜索.更重要的是,在算法的编写过程中,如果避免一些不必要的搜索,则意味着算法更加清晰,并减少了出错的机率.经过上机验证,三种算法都获得了正确、满意的结果.     

面向地理国情普查水系要素的属性自动校正算法

地理国情普查水域数据中线状水系数据存在部分数据属性不明确的情况,目前主要通过人工填写逐个修正,效率低且易出错。基于此,本文提出了一种线状水系要素属性自动校正的算法,通过对数据结构特征和拓扑关系的分析,提出了考虑水系网络邻近关联性、结构健壮性及拓扑延展性的属性校正三大基本原则,并依托中国测绘科学研究院研制的WJ-Ⅲ地图工作站实现了水系要素的自动化校正;最后用实际数据测试验证了这些基本原则的合理性和方法的有效性。     

基于Autodesk MAP的管线GIS空间分析功能的实现

针对管线的地理分布特征,阐述了管线空间数据的拓扑结构,介绍了基于AutodeskMap实现管线空间分析的过程与方法,具体分析了管线图元的数据结构,解决了如何提取图元数据表中的特征数据的问题,实现了管线GIS的空间查询与统计分析功能。