分形内插与DELAUNAY三角网结合的三维地形可视化数据模型

为了有效地实现ＧＩＳ分析中地形数据的可视化，本文提出了分形内插与Ｄｅｌａｕｎａｙ三角网结合的三维地形可视化数据模型。该模型不仅能满足几何精度，保持地形特征，而且具有表面质感理想的可视化效果。该模型的空间分辨率可以由尺度、位置和时间参量来调节，具有多尺度表达、局部加密表达和时空动态表达的特点。该模型适于ＧＩＳ的可视化操作与分析。     

时空数据空间特征的动态可视化模型

本文以多时态地理现象空间特征的连续变化过程的动态可视化表达为研究对象,借鉴Flash中逐帧动画和形状补间技术的设计思想,提出一种以时间为驱动的时空数据之空间特征的动态可视化模型:设计一组适用点、线、多边形地理实体的空间特征的图形变形算法,用于在"关键帧"之间插值生成足够多中间时刻的地理现象的空间特征状态作为"中间帧";采用合适的地图动画时间比例尺,连续播放各个"关键帧"和"中间帧",最终实现逼真动画效果的空间特征动态可视化。     

基于DTM的黄土丘陵沟壑区太阳辐射值计算模型及应用研究

以地形特征及周围地形遮蔽状况、经纬度位置等作为太阳辐射空间分布差异的变量，在地理信息系统（GIS）支持下，建立黄土丘陵沟壑区数字高程模型（DTM）和太阳辐射值计算模型，并实现理论太阳辐射值空间分布的可视化表达。     

海底地形及其变化可视模型的研究

本文介绍了黄海海底辐射沙洲与潮汐通道的可视模型以及建模的方法。根据该海区３年的测量数据，通过分形内插，生成连续多年时／空水深数据序列。然后建立一组反映海底地形及其变化的数学模型。在此基础上，通过可视化处理，形成该区１９６８至２０００年海底地形及其变化的多种可视模型。     

二三维联动的GIS系统体系结构构建技术

结合2维GIS的空间分析功能和3维GIS成熟的可视化技术,提出一个基于VREagle组件的二三维联动方式的GIS系统体系结构,实现了在数据层面和可视化层面上的系统二三维联动操作。通过某港区的应用系统项目开发中的实践证明,此体系结构能够为GIS系统提供逼真的3维交互界面,并辅助GIS空间分析功能的3维可视化效果。     

空间数据处理模型误差和不确定性分析

在GIS应用中,涉及到大量的模型应用,这些模型包括了利用GIS进行空间信息处理的大部分阶段中所用到的模型。模型处理以及分析结果往往是进行下一步应用的基础,因此模型处理结果的误差和不确定性制约了实际的GIS应用。影响空间数据处理模型的误差和不确定性的因素主要包括:定位和特征信息,制图,空间分析,空间数据库以及空间数据处理模型等所具有的误差和不确定性。主要分析了空间数据处理模型误差和不确定性的表达、来源以及分析方法。     

大气点源扩散模型的GIS可视化研究

本文针对目前城市环境中大气污染扩散的可视化研究中存在的主要问题,利用大气点源扩散模型和GIS技术相集成的方法对点源污染扩散的可视化问题进行了探索。在研究中,首先在总体上介绍了点源扩散模型和GIS技术的集成框架,然后描述了大气点源扩散模型可视化实现的方法和过程,并给出了典型条件下的可视化结果图,它能够更加直观地表达大气点源扩散的动态可视化效果。     

空间数据处理模型误差和不确定性分析

在GIS应用中,涉及到大量的模型应用,这些模型包括了利用GIS进行空间信息处理的大部分阶段中所用到的模型.模型处理以及分析结果往往是进行下一步应用的基础,因此模型处理结果的误差和不确定性制约了实际的GIS应用.影响空间数据处理模型的误差和不确定性的因素主要包括:定位和特征信息,制图,空间分析,空间数据库以及空间数据处理模型等所具有的误差和不确定性.主要分析了空间数据处理模型误差和不确定性的表达、来源以及分析方法.     

视频GIS数据采集与处理

视频是一类天然的地理信息和场景地图,视频GIS是以处理、分析、表达和管理视频/地理视频数据为特征的GIS,能体现视频具有的定位、测量、3D建模、虚实融合等特征。从相机模型出发,分别从移动拍摄视频序列和固定拍摄视频序列角度,构建了视频图像空间和地理空间的互映射模型,解决了视频场景空间化问题。针对视频分析、建模和可视化的需求,论述了视频数据的处理技术,包括摄像机运动建模、前后景分离、视频增强和视频复原等技术,给出了相应的算法原理和实验结果。     

基于分形方法的图像压缩在WebGIS上的应用

万维网地理信息系统（WebGIS）是地理信息系统（GIS）发展的必然趋势，但在图像传输和保存方面还有很多尚等解决的问题。分形方法在图像压缩方面有很强优势，利用分形方法对地图图像进行压缩以减少数据量，在WebGIS上具有非常广阔的应用前景。     

3D GIS技术研究发展综述

回顾了3DGIS的发展进程,从三维空间数据获取,三维数据模型,三维空间数据管理和分析以及三维可视化技术4个方面综述了3DGIS技术的发展。探讨了目前研究3DGIS的4个热点问题:①数据源集成快速获取数据的方法;②不同数据模型的集成;③支持空间分析的面向对象的数据模型;④城市三维模型。     

三维城市模型的研究现状评述

三维城市模型（简称3DCM）的研究是近年来GSI领域内的一个研究热点，在交通、地质、帮山、测绘、尤其是在规划、建设、环保等方面有着十分重要的研究意义。就3DCM的发展及其目前的研究现状，从其理论角度进行较详细的评述，指出其目前存在的问题，以供相关研究者参考。     

数码城市空间数据模型与可视化研究

提出了一种新的基于三维矢量图形、数字地面模型与数字地面正射影像相结合的数码城市空间数据模型，介绍了基于这一模型的软件平台原型－CCGIS，并对未来数码城市构建技术进行了分析与展望。     

Modeling of earth’s gravity fields visualization based on Quad Tree

The problems of the earth’s gravity fields’ visualization are both focus and puzzle currently. Aiming at multiresolution rendering, modeling of the Earth’s gravity fields’ data is discussed in the paper by using LOD algorithm based on Quad Tree. First, this paper employed the method of LOD based on Quad Tree to divide up the regional gravity anomaly data, introduced the combined node evaluation system that was composed of viewpoint related and roughness related systems, and then eliminated the T-cracks that appeared among the gravity anomaly data grids with different resolutions. The test results demonstrated that the gravity anomaly data grids’ rendering effects were living, and the computational power was low. Therefore, the proposed algorithm was a suitable method for modeling the gravity anomaly data and has potential applications in visualization of the earth’s gravity fields.     

基于空间认知的三维地理信息系统研究

从空间信息中更快、更多地获取用户所需信息以辅助完成工作是GIS系统的根本目标。从空间认知的不同模式出发,分析了三维空间可视化的两种趋势;考虑到不同人群认知能力的差别,对用户进行了具体的分类,结合用户的使用场景与目的并在可视化实现中对比例尺与LOD进行分析,提出了一种适人化三维GIS模型。     

A Hybrid System of Expanding 2D GIS into 3D Space

A hybrid system that integrates two-dimensional (2D) GIS and three-dimensional (3D) visualization has been developed to provide unique solutions to application domains where traditional 2D GIS and 3D visualization cannot alone provide a solution. In this paper, we focus on three key issues in realizing such an integrated system, including large-scale terrain rendering, 2D and 3D combination display (for example, rendering 2D GIS layers in 3D space), expanding traditional 2D GIS analysis functions into a 3D environment, and visualizing 3D geographical data. A generic framework is developed to integrate 3D visualization with various types of 2D GIS, such as commercial GIS software, open source GIS software and spatial databases. A prototype 2D and 3D hybrid system that seamlessly integrates 2D GIS (developed with ArcEngine) and 3D rendering engine (developed with DirectX) is then developed based on the framework. In this hybrid system, 2D and 3D data are viewed within the same scene. Multiple 2D GIS layers are overlaid on the base terrain using a Level of Detail (LOD) model. Advanced query functions, data accessing, data management and spatial analysis, which are executed in the traditional 2D GIS, are provided to users in a 3D environment by continuously transforming information between the 2D GIS subsystem and the 3D subsystem. The 3D data are organized and displayed by Keyhole Markup Language (KML) and textured 3D models in the COLLAborative Design Activity (COLLADA) format. The prototype demonstrates that this hybrid system has effectively addressed the three key issues identified above and that it can seamlessly integrate 2D GIS and 3D visualization. The hybrid system has great potential to be employed in many application domains, such as urban planning, landscape design and environmental decision making, among others, to enhance the 3D design capability and facilitate public participation in the planning, design and decision-making process.     

通用三维GIS场数据模型研究与实践

随着三维地理信息系统(geographic information system,GIS)应用的发展,空中电磁信号场、空气与水体污染场、地下地质属性场等连续、非匀质的三维空间属性场数据进行建模、可视化与分析计算对GIS基础软件提出了新的挑战。已被广泛应用的TIN(triangulated irregular network)与栅格数据属于表面模型,通常用来表达二维场数据,其中由TIN组成的封闭表面可用于表达三维体,但两者都无法描述非匀质、连续变化的三维属性场。探讨了在通用GIS基础软件中基于TIN和Grid进行升维表达,实现不规则四面体网格(tetrahedralized irregular mesh,TIM)和体元栅格(voxel grid)两大类三维空间场数据模型,分析了两类数据模型的特点,探讨了三维场数据在可视化和分析计算方面的关键技术,实现了基于TIM与体元栅格表达和应用三维GIS场数据,完善了GIS三维数据模型体系,实现了空/天、地表、地下全空间的一体化表达、模拟与分析计算。     

基于空间数据库VRGIS的研究与应用

结合空间数据库、GIS、计算机图形学、RS等技术构建了虚拟现实地理信息系统。通过研究地形数据的生成及空间数据库的存储管理,实现了遥感影像的自动配准及无缝拼接;基于四叉树的LOD算法、地形节点评价系统、动态调度及大规模纹理映射等技术的研究,实现了地形数据的3维可视化;提出了自适应特征数据覆盖渲染算法,将2维GIS特征数据覆盖叠加到所创建的3维模型上,构建了虚拟现实环境。该系统成功应用于胜利油田,实现了地下油田的虚拟现实3维可视化,具有一定的理论价值和现实意义。     

形态参数下地表采动裂缝三维建模及可视化方法

实现对地表采动裂缝的三维建模及可视化能促进裂缝的形状、成因研究,并为开采沉陷监测和生态环境恢复提供科学支持。目前三维建模方法和软件主要面向建筑物、管道、地质体等地物地貌,若直接应用于地表裂缝的建模与表达会存在野外测绘工作量大、形态规律表达不准确、呈现不逼真等问题。本文结合三维地形建模、分形、空间插值等理论,提出了基于几何形态参数的地表裂缝三维建模方法,并利用ArcEngine平台实现了对裂缝的三维可视化;选取甘肃省东峡矿区为试验区,根据裂缝分布与形态预计参数,实现了对区域内裂缝的模拟,并通过与实测数据和高分辨率影像进行对比,验证了该方法能真实逼真呈现裂缝的形态、延伸与细节信息。