虚拟地形建模中地物与地形匹配的算法研究

对于大比例尺条件下的地形环境仿真而言,采用贴2维纹理的方式表示地物已远远不能满足定位精度和可视化效果的需要,因为每个地物都是一个清晰可辨的3维实体了.在这种情况下地物模型能否与地形模型相匹配(即虚拟场景中的地物既不悬于地表之上也不陷入地表之下)将直接关系到视觉感受的逼真程度,以及在虚拟场景中对目标实施打击的精确程度.文中就如何实现地物模型与地形模型在数据层次上的匹配提出了一个解决方案,并对具体算法进行了详细阐述.实验结果表明了算法的正确性和实用性,由此说明匹配方案较为行之有效.     

虚拟地形建模中地物与地形匹配的算法研究

对于大比例尺条件下的地形环境仿真而言，采用贴2维纹理的方式表示地物已远远不能满足定位精度和可视化效果的需要，因为每个地物都是一个清晰可辨的3维实体了。在这种情况下地物模型能否与地形模型相匹配(即虚拟场景中的地物既不悬于地表之上也不陷入地表之下)将直接关系到视觉感受的逼真程度，以及在虚拟场景中对目标实施打击的精确程度。文中就如何实现地物模型与地形模型在数据层次上的匹配提出了一个解决方案，并对具体算法进行了详细阐述。实验结果表明了算法的正确性和实用性，由此说明匹配方案较为行之有效。     

虚拟地形环境中道路与地形模型融合算法研究及精度评价

以大比例尺地图构建的虚拟地形环境,由于观察视点的接近以及应用中对各种查询和分析的需要,所以要求构建的环境既能准确地表现地形特征又能使地物与地形精确融合,准确地查询出地物的属性,以满足目视及精确定位的要求.然而,实际应用中往往忽视地形与地物的密切关系,从而导致在目视比例尺条件下出现地物飘在空中或钻入地下等失真现象.为此,本文以道路为例提出了道路模型与地形模型的融合算法,同时对融合后道路与地形模型的精度进行了评估,为构建逼真的地理环境提供了基础.也为河流、岛屿、湖泊等地物与地形模型的融合提供参考.     

三维数字地形图测绘技术研究

从测量、绘图和应用三方面探讨三维数字地形图,重点探讨三维数字地形图测绘特殊地形和线状地物的方法,以及地形模型与地物模型的集成匹配技术.三维数字地形图突破了绘图空间的限制,将传统的二维数字地形图拓展为三维的地理窄间信息,从三维空间的角度去理解和表达真实的客观世界以及它们之间的空间结构关系,在城市规划和工程设计中具有广泛的...     

三维场景建模中地物与地形匹配方法研究

针对三维场景建模中地物与地形匹配的处理方法问题,分析三维场景建模中地物与地形不匹配产生原因,提出一种改进的解决地物与地形匹配的方法。通过在Delaunay三角网中嵌入地物特征约束条件,实现了地物与地形无缝匹配;通过局部地形修正,对地形影响点的高程添加改正值,减弱了匹配后地形的突变现象,使地形过渡自然。研究与实验结果表明：本文提出的方法较好地适用于精密三维场景建模中面状地物与地形的匹配。     

基于修正函数的动态地形改造

在虚拟地形中加入新的地物目标,需要改造地形以使地形与地物匹配。对每个待插入的地物点定义一个修正函数,由于高斯函数本身的特性,这里以高斯函数为模型改造地形。根据修正函数调整每个相关的地形点坐标,如果调整后达到预设精度,则不继续调整地形。若没有达到精度,通过加密地形点使得地形趋近于高斯函数模型,调整后的使地形与地物自然地结合起来。     

基于修正函数的动态地形改造

在虚拟地形中加入新的地物目标,需要改造地形以使地形与地物匹配。对每个待插入的地物点定义一个修正函数,由于高斯函数本身的特性,这里以高斯函数为模型改造地形。根据修正函数调整每个相关的地形点坐标,如果调整后达到预设精度,则不继续调整地形。若没有达到精度,通过加密地形点使得地形趋近于高斯函数模型,调整后的使地形与地物自然地结合起来。     

顶点重要度调整的三维场景集成简化方法

针对地形模型随视点简化时,容易引起边界的变化,使得地物模型与地形模型简化过程中产生"裂缝"或翻转现象的问题,文章提出一种改进方法:在对三维地形和地物进行集成后,采用递进格网表示方法并在边折叠过程中采用条件约束对其简化;在边排序的基础上,根据顶点重要度进行排序。该方法优点是计算时间短,且权值定义能够很好地反映局部几何特征,能够保持三维地形、地物模型边界原始信息和格网三角面的基本方向,并消除集成模型之间的"裂缝"或悬空现象。最后通过对整个三维场景进行动态实时绘制,证明该方法具有良好的可视化效果。     

地形三维场景实时变换及可视化方法研究

地形数据的三维可视化技术一直是3DGIS领域一项重要的研究技术。从地形实时渲染的需求出发,提出大地坐标系下的多分辨率地形组织模型,并对可视化过程中的坐标空间变换方法进行研究,提出一种适合大区域地形可视化的坐标空间变换方案,使可视化的三维地形场景尽可能真实反映其自然的分布形态,使影像纹理、地物与地形之间进行精确的映射与匹配。     

三维场景可视化中的模型匹配方法研究

三维可视化已成为地理信息展示表达的主要方式之一。该文针对三维模型场景集成可视化中的地物模型与地形模型难以无缝匹配的问题,研究了一种基于Delaunay三角剖分的改造融合方法,通过实验验证,能够有效实现二者的紧密匹配。同时,为提高实际作业效率,该文还提出并实现了面向大范围海量三维数据组织的层—区—块—模型的4层索引机制。     

利用物体结构信息进行影像线特征关系匹配

针对影像线特征匹配的复杂性,给出了根据物体结构信息,将影像匹配问题转化为确定图同构问题的匹配策略。首先,利用影像特征提取获得的点、线特征建立描述物体结构信息的关系表,通过对左右不同影像的图形进行区域分割获得候选面特征,利用矢量数据拓扑关系的自动建立算法得出左右影像关联图的弧段-多边形拓扑文件。然后,根据基匹配及拓扑关系表,利用图深度遍历的方法进行匹配传递,按面、线、点的顺序完成不同影像间对应物体同名线的匹配。由于关系表的一致性表明了物体构成特征要素的一致性,可使整个影像的匹配搜索范围变小,从而提高影像匹配的准确性与匹配速度。     

基于地形特征的采煤沉陷盆地构建与水平移动信息智能提取方法

在西部黄土高原复杂地形地貌下构建采煤沉陷盆地和提取水平位移的难度较大,传统地表沉降监测手段只能获取线状数据,效率低,而重复轨道合成孔径雷达干涉测量技术在大梯度形变区域易出现失相干现象,难以达到矿区地表沉降监测精度要求。提出了一种基于无人机载激光雷达点云数据构建沉陷盆地和提取水平位移的方法。结合多地形因子构建深度神经网络（deep neural network,DNN）模型,提取沉陷盆地构建过程中受地形影响较小的特征稳定区,利用较优插值算法对稳定区进行拟合,得到完整沉陷盆地。为了提取采煤地表水平移动信息,将二进制形状上下文特征描述算子与多地形因子融合起来,以改进特征匹配算法。基于此设计地表水平移动提取方案,提取主断面水平移动信息,同时对水平移动提取误差与点云密度、地形因子进行定量分析。榆神矿区结果表明,利用结合地形因子的DNN模型能有效提取特征稳定区,在复杂地貌下减小了沉陷建模误差,为构建采煤沉陷盆地提供了一种新方法;利用融合地形特征的改进特征匹配算法提取的水平移动曲线符合采煤沉陷水平移动基本规律,与水平移动偏差相关性较强的地形因子可用于衡量改进特征匹配算法对水平移动提取误差的大小。     

地形模型数控雕刻技术研究与实现

针对传统的地形模型加工方法引起的地貌表达失真和加工效率低等问题,该文提出了基于数字高程模型的地形模型数控雕刻技术。采用地形图形特征化处理地貌特征失真和微地貌丢失问题,较好地表达了区域地貌特征;依据地貌特征优化雕刻参数匹配求解地形模型的精细雕刻和加工效率之间矛盾,实现了地形模型的精确表达和快速加工。生产实验结果表明,地形模型数控雕刻技术不仅解决了地貌特征表达问题,提升了地形模型的表达力,还实现了地形模型的快速成型。研究结果对地形模型的开发和应用具有重要的参考价值。     

数字天顶摄影仪中星象匹配识别与匹配星表编制

在利用数字天顶摄影仪通过天文测量确定重力垂线偏差的工作中,需要建立高精度高密度的恒星星表,实现CCD观测星象与星表中恒星匹配识别。本文提出了一种新的控制三角形匹配算法,利用CCD影像平面中星象与天顶切平面中恒星的三角形角、三角形边长及星等信息作为判定条件,快速准确实现CCD影像平面中星象与切平面中恒星的控制星和参考星识别匹配。根据数字天顶摄影仪CCD星象观测能力,通过对 Hipparcos、Tycho-2星表处理,分别编制了数字天顶摄影仪控制星和参考星匹配星表数据库。0．3s内完成一幅3073＆#215;2048大小的CCD实测图像星象准确匹配识别。     

渐进式异源光学卫星影像SIFT匹配方法

针对异源光学卫星影像SIFT算法匹配率低的问题,论文基于SIFT匹配方法,以特征点相对主方向、相对尺度为约束条件提取初始匹配点,并利用初始匹配点构建Delaunay三角网,采用点扩散方式来获取局部几何约束模型,基于特征点主方向约束、特征向量欧氏距离及局部RANSAC误差剔除方法渐进式地实现了对异源光学卫星影像的高精度匹配。与其它匹配算法对比实验结果表明,在异源影像存在较大尺度、旋转差异的情况下,论文算法具有匹配数量大、精度高的优势。     

多视匹配MVLL算法及其在ADS40线阵影像中的运用

基于传统单立体VLL匹配算法,从多视觉立体匹配角度出发,研究了一种新的多视影像匹配MVLL算法。ADS40线阵影像多视匹配试验表明,MVLL算法在相似特征、遮挡特征等难点匹配问题上具有显著优势。     

一种线面组合的水下地形匹配算法

针对当前面匹配算法中采用Hu矩描述海底地形特征时存在细节辨识能力差而导致定位精度较低等问题,提出了一种线面组合的水下地形匹配算法。首先,引入经典TERCOM算法作为线匹配算法,改进其相似性度量方法和匹配区的搜索策略;然后,构造一种基于几何相似性的面匹配算子,用于在地形基准图中选取实测地形模型面的最优匹配;最后,设计一种基于固定阈值的线面算子的组合策略,实现水下地形匹配定位。试验结果表明,相比基于Hu矩的地形匹配算法,本文所提线面组合算法的定位精度明显提高,且稳健性更强。     

无线电高度与数字地图辅助导航算法研究

无线电高度表和数字地图的组合构成地形轮廓匹配 (TERCOM )辅助导航系统 ,它是一种飞行导航定位的重要手段 ,由于地形辅助导航不依赖卫星导航系统、不受外界干扰、具有自主导航的功能 ,故近年来获得了迅速发展。本文对传统的地形匹配算法进行了如下改进 :利用实测高程序列和预测高程序列与基准图分别进行匹配 ,对飞行器进行实时定位并对下一时刻的航迹进行预测 ;利用递推和分层匹配策略提高配准效率 ;利用多判据组合匹配提高定位的可靠性。根据本文所提出的数学模型 ,并用外场飞行数据进行了匹配测试 ,结果证明该方法提高了地形轮廓匹配的可靠性和精度 ,取得了很好的效果。     

以交叉累积剩余熵为准则的星载激光测高仪大光斑波形数据与地形匹配法

提出了一种基于交叉累积剩余熵的星载激光测高仪大光斑波形数据与地形匹配方法。根据星载激光测高仪大光斑回波波形信号包含地形结构信息的特性,将激光回波波形数据和数字表面模型(DSM)投影到统计特征空间,建立数据的统计特征向量,消除数据间维度差异,以交叉累积剩余熵为相似性测度匹配波形数据与地形的统计特征。试验结果表明,本方法能够较好地实现激光回波波形数据与地形的匹配,匹配精度达到一个像素以内。