基于SiteBuilder3D的视景仿真技术

视景仿真在数字城市、城市规划、3DGIS、旅游和娱乐业等方面有着广阔的应用前景,三维场景建模是其基础。以二维GIS数据为基础,提出了基于三维GIS—SiteBuilder3D的三维场景建立的过程,探讨了SiteBuilder3D环境下三维场景渲染和驱动的方法。最后结合在平顶山矿区承担的实际科研项目,对平顶山矿区某矿工业广场的视景仿真进行了实例分析和实现。     

矿山三维场景漫游系统的设计与实现

基于三维建模软件Multigen Creator Pro，结合矿山项目需求，研究了矿山三维场景建立的方法，成功建立了视觉效果较好的矿山三维场景，并利用仿真软件Vega Prime和组件GIS—MapObjects，对三维场景的渲染、驱动和二维三维互动进行了设计和开发，取得了良好的效果，从而设计了一种有效的矿山视景仿真技术。     

基于Multigen Creator和Vega的大型场馆虚拟仿真技术

以大型场馆虚拟仿真开发为背景,对采用MultiGen Creator/Vega实现视景仿真开发进行了探讨,论述了Creator的建模方法,以及Vega的应用环境、碰撞检测、视景仿真软件的开发过程和整体系统实现等关键技术。     

面向地理分析模拟的城市小区场景数据组织方法

城市小区是城市人居环境的重要构成部分,与城市居民生活关系密切。面向城市小区环境综合分析模拟的需求,本文结合虚拟地理环境中虚拟场景和集成建模等概念,设计了可支撑分析模拟的城市小区场景数据组织方法。通过小区系统、小区系统要素和小区系统要素关系来对复杂小区环境信息进行对象化的描述,并按照层次化结构实现城市小区建模场景的组织。利用统一数据表达与交换模型UDX对小区系统-要素-关系中的数据内容进行统一的表达和存储,在此基础上设计了城市小区建模场景对象;利用可扩展接口的方式,实现从城市小区建模场景中抽取符合分析模型需求的数据内容,由此支撑将不同地理分析模型与城市小区建模场景集成。试验结果表明,本文所设计的方法能够有效组织多源异构的城市小区环境数据,并可以便捷地为不同研究方向的城市小区分析模型提供所需建模数据。     

视景仿真中实体云的建模与渲染技术

在视景仿真中对云的建模和实时渲染是一项十分重要的工作。全面研究了视景仿真中3维实体云的建模与绘制技术,并根据视景仿真对云景仿真的需求,采用分形技术和粒子系统技术实现了一种既能获得良好的视觉效果,又能实时绘制的实体云建模与仿真技术。通过视点相关技术、层次细节技术、动态视点替用等技术大大提高了实体云仿真的实时性,使其在一般的微机平台上可以流畅运行。     

视景仿真中实体云的建模与渲染技术

在视景仿真中对云的建模和实时渲染是一项十分重要的工作.全面研究了视景仿真中3维实体云的建模与绘制技术,并根据视景仿真对云景仿真的需求,采用分形技术和粒子系统技术实现了一种既能获得良好的视觉效果,又能实时绘制的实体云建模与仿真技术.通过视点相关技术、层次细节技术、动态视点替用等技术大大提高了实体云仿真的实时性,使其在一般的微机平台上可以流畅运行.     

浅谈基于ERDAS的三维GIS系统实现

主要研究利用三维空间数据、DOM及DEM创建三维虚拟场景。将ERDAS IMAGINE的Virtual GIS模块与第三方建模软件相结合,解决了模型导入ERDAS Virtual GIS Viewer中贴图丢失的问题,实现了立体模型的仿真构建和三维GIS系统的动态管理。同时,对模拟雾气分析、空间视域分析和洪水淹没分析等方面的应用进行了研究,使该系统更具应用价值。     

基于虚拟现实的龟山汉墓虚拟重建研究

基于虚拟现实技术的优势和特点,介绍其在古建筑虚拟重建中的应用,并针对其在古墓虚拟重建方面应用先例较少的现状,提出基于虚拟现实的古墓虚拟重建方案,并以龟山汉墓为例,利用Multigen Creator实时建模软件进行三维建模,在Vega Prime实时视景仿真软件环境和VC 环境中进行渲染和开发,建立古墓虚拟重建系统,实现了三维模型重现、三维场景渲染和漫游等功能。古墓的虚拟重建,不仅可以在虚拟环境中重现璀璨的墓葬文化,发展"古墓旅游业",还可运用到古墓的数字化保护、考古学、古代测量技术研究等方面。     

基于PC网络的多通道视景仿真技术

多通道视景仿真系统能够为用户带来强烈的沉浸感和大范围的视野.这类系统通常是以昂贵的专用图形工作站为硬件平台,难以为普通用户接受.文中研究了一种基于PC网络的多通道视景仿真系统,给出了该系统的软硬件结构及实现方法,并分析了系统运行的实验结果.     

基于PC网络的多通道视景仿真技术

多通道视景仿真系统能够为用户带来强烈的沉浸感和大范围的视野。这类系统通常是以昂贵的专用图形工作站为硬件平台，难以为普通用户接受。文中研究了一种基于PC网络的多通道视景仿真系统，给出了该系统的软硬件结构及实现方法，并分析了系统运行的实验结果。     

基于MapGIS的气象预报分析系统的设计与实现

介绍了以MapGIS地理信息系统为技术平台所开发的气象预报分析系统(WeatherGIS)的组织结构,数据录入、来源数据编辑、数据处理、结果数据编辑、数据输出、系统设置等模块的主要功能,以及系统应用状况。     

GPS水汽含量自动处理系统的研究及应用

随着北京全球定位系统(GPS)综合网的建设,以及地基GPS水汽反演技术的不断成熟,建立实时GPS数据下载和水汽自动处理系统,可提供气象科学研究所需的数据资料,为地基GPS气象学的业务化提供技术支持。本文介绍地基GPS反演水汽的基本原理及北京市GPS综合网的水汽含量自动处理系统,并利用该系统对2004年7月10日北京的一次强降水过程的大气水汽含量进行了反演。结果表明:在暴雨发生前3~4小时左右,GPS测量的气柱水汽含量在两小时内突增了6-7mm,很好地预示了其后的降水过程。可见该系统反演的全天候大气水汽场,可为准确监测和预报突发性强降水提供有意义的指标。     

基于Creator/Vega的虚拟海战视景系统仿真

本文根据虚拟海战视景的构成与特征,研究了基于Creator/Vega的视景仿真开发流程,重点介绍视景仿真中所涉及到的关键技术,实现视景环境中模型的构建和实时优化,生成了逼真的海洋气象和战场特效环境,并给出了仿真程序的编程流程。仿真结果表明,基于Creator/Vega的虚拟海战视景仿真的效果不仅真实感强,而且可以大幅减少源代码的编写,开发效率较高。     

基于GIS的精细化格点预报平台设计与实现——以青岛市为例

针对目前天气预报发展需求,本文提出了精细化格点天气预报。不同于传统的站点天气预报,精细化格点预报平台是进行图像交互及编辑订正的平台,核心功能模块包括格点数据下载及解析、可视化显示、图形编辑订正和预报产品输出。目前,精细化天气预报平台已经应用于青岛市海洋气象服务平台,经过不断地改进,预报精度由原先的9 km提高到了现在的3 km,实现了青岛地区的24 h气象预报以及数据订正,减少了气象服务人员的工作量。     

Cartograms for Use in Forecasting Weather-Driven Natural Hazards

This paper evaluates the potential of using cartograms for visualizing and interpreting forecasts of weather-driven natural hazards in the context of global weather forecasting and early warning systems. The use of cartograms is intended to supplement traditional cartographic representations of the hazards in order to highlight the severity of an upcoming event. Cartogrammetric transformations are applied to forecasts of floods, heatwaves, windstorms and snowstorms taken from the European Centre for Medium-range Weather Forecasts (ECMWF) forecast archive. Key cartogram design principles in standard weather forecast visualization are tested. Optimal cartogram transformation is found to be dependent on geographical features (such as coastlines) and forecast features (such as snowstorm intensity). For highly spatially autocorrelated weather variables used in analysing several upcoming natural hazards such as 2m temperature anomaly, the visualization of the distortion provides a promising addition to standard forecast visualizations for highlighting upcoming weather-driven natural hazards.     

融合大气数值模式的高精度对流层天顶延迟计算方法

针对现有对流层天顶延迟模型改正法因水汽参数难以精确获取所导致的时空分辨率与精度上的不足问题，提出了一种融合WRF（weather research and forecasting model）大气数值模式的对流层天顶延迟估计方法。通过分析WRF模式的数值模拟机理及其数据结构特征，采用直接积分与模型改正相结合的混合计算方式，实现了全球任意位置上小时级的对流层天顶延迟估计。验证结果表明，该方法计算的小时级ZTD再分析值精度为13.6 mm，日均值精度更是可达9.3 mm，比传统模型UNB3m的49.6 mm以及目前标称精度最高模型GPT2w的34.6 mm，精度分别提高了约5倍和3.5倍。在30 h的预报时段内，预报值精度也可达22 mm。无论是ZTD再分析值还是预报值比现有模型的估计值精度均有明显提高。     

基于Repast平台的商业智能模型的分析与实现

简单介绍了开放源代码的多Agent仿真平台Repast及其应用现状,分析了Repast仿真模型的结构。最后结合一个商业智能模型的仿真实例进一步解释了Repast仿真程序的设计与实现方法。分析了模型模拟的实验结果得到了有价值的一些结论,有利于我们对商业网点选址的区位模型理论。     

Assessing reference evapotranspiration at regional scale based on remote sensing,weather forecast and GIS tools

Reference evapotranspiration (ET_o) is a key component in efficient water management, especially in arid and semi-arid environments. However, accurate ET_o assessment at the regional scale is complicated by the limited number of weather stations and the strict requirements in terms of their location and surrounding physical conditions for the collection of valid weather data. In an attempt to overcome this limitation, new approaches based on the use of remote sensing techniques and weather forecast tools have been proposed.Use of the Land Surface Analysis Satellite Application Facility (LSA SAF) tool and Geographic Information Systems (GIS) have allowed the design and development of innovative approaches for ET_o assessment, which are especially useful for areas lacking available weather data from weather stations. Thus, by identifying the best-performing interpolation approaches (such as the Thin Plate Splines, TPS) and by developing new approaches (such as the use of data from the most similar weather station, TS, or spatially distributed correction factors, CITS), errors as low as 1.1% were achieved for ET_o assessment. Spatial and temporal analyses reveal that the generated errors were smaller during spring and summer as well as in homogenous topographic areas.The proposed approaches not only enabled accurate calculations of seasonal and daily ET_o values, but also contributed to the development of a useful methodology for evaluating the optimum number of weather stations to be integrated into a weather station network and the appropriateness of their locations. In addition to ET_o, other variables included in weather forecast datasets (such as temperature or rainfall) could be evaluated using the same innovative methodology proposed in this study.     

基于GIS的主要农作物病虫害气象等级预报系统研究

为了将农作物病虫害气象等级预报能力扩展到更大空间尺度,根据相邻和相近农作物种植区域的一致性,进行农作物病虫害预报模型区域化应用和拓展。建立了气象等级划分标准,在Oracle农业气象数据库和地理空间数据库的支持下,采用Visual Basic.NET和GIS组件,设计并实现了基于地理空间信息的主要农作物病虫害气象等级预报系统。该系统可对北方草原蝗虫、东北玉米螟、江南稻飞虱、黄淮棉铃虫、黄淮小麦条锈病、江淮江汉小麦赤霉病和西南地区水稻稻瘟病7大类主要作物病虫害发生发展气象等级进行实时预报,取得了较好效果。     

多项式分布滞后模型在地面沉降预测中的应用

介绍多项式分布滞后模型(PDL模型)建立过程,针对地面沉降相对于地下水水位变化的滞后作用,建立考虑滞后作用的多项式分布滞后预测模型,应用该模型对某地区地面沉降实测数据进行模拟预测,并评价模型各项指标。实例分析表明,PDL模型应用到地面沉降变形趋势具有预测精度高、拟合效果好的特点,可以有效实现地下水水位变化导致地面滞后性沉降的定量模拟和预测。