医学图像三维重建中的快速表面绘制

阐述了医学图像三维可视化表面绘制的基本原理。由于三维体数据中的等值面直接对应着组织器官的表面,而自然器官的表面应处处连续,为进一步加快绘制速度,假定待提取等值面连续,对三本数据先进行８像素间隔采样和阈值判断,分离陋边界点,然后只对边界点邻城做阈值判断。与Ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｃｕｂｉｓ算法相比,优化后的虎法计算量不到原来的１／４,绘制结果图像也比较逼真。     

一种基于矿体轮廓线的三维建模新方法

结合轮廓线拼接法和体数据等值面法提出了一种新的矿体三维建模方法。该方法将轮廓线空间几何数据通过距离函数转换为距离场,从而将轮廓线间的表面重建问题转化为体数据等值面构造问题,避免了由人工指定轮廓线的对应关系;其次,通过扫描方式进行非欧氏距离变换实现距离场的计算及采用分治法层层建模,有效降低算法的时间和空间复杂度;然后,将非平直四棱柱作为体数据构造单元,以适应矿山实际数据的特殊性。实验证明该方法能够实现基于矿体轮廓线的复杂矿体三维自动建模,结果准确,模型质量高。     

移动立方体算法的地质体三维空间形态模拟

针对地质勘察中地质体采样数据离散且不完备,基于这些数据难于构建地质体三维模型的问题,一种基于Marching Cubes算法的地质体三维空间形态隐式模拟方法被提出。此方法首先运用空间插值方法,推断和预测地质体的分布趋势,构建地质体三维空间规则数据场;在此基础上,采用Marching Cubes算法实现由网格离散点到三维等值面的模拟,提取出三维地质体的光滑等值曲面;最后结合OpenGL三维可视化技术,通过计算机图形学中的微小三角面逼近来实现地质体的三维空间形态的可视化。通过实例,将这种方法应用于基于钻孔勘探数据的矿体三维空间形态模拟,快速构建了矿体三维模型,模拟结果接近于传统的手工圈定边界和进行矿体推断而建立的三维模型,证实了该方法的可行性和高效性。     

基于移动广义三棱柱的等值面提取算法

针对目前应用最广泛的等值面提取方法中,移动立方体算法存在拓扑二义性和移动四面体算法存在剖分二义性的问题,文中提出了基于移动广义三棱柱的等值面提取算法。该算法根据各个GTP提取出的三角等值面片构成的三维三角网,生成等值面。文中采用线性插值算法求等值点和剖分点,等值面不会出现裂缝。MGTP算法根据GTP等值点的个数判断该GTP内等值面片的拓扑结构,如果会出现拓扑二义性,则采用GTP剖分算法消除拓扑二义性后提取等值面片,否则按照规则直接提取该GTP的等值面片。MGTP算法有效解决了拓扑二义性和剖分二义性的问题。     

基于IDL的地质体真三维重构与可视化探讨--以福州市地热田热储结构为例

地质构造三维可视化可以将地质勘探数据用直观的图形方式显示,是正确认识地质构造和理解地热田区域透水层分布重要手段,从而为地热开发利用提供科学依据。本文应用不规则三角网(TIN)表面法和克里格(kriging)算法,对已知钻孔数据进行三角剖分和插值,构建三维体数据,从而实现地质三维重构。基于IDL开发环境,采用光线投射法和zbuffer相结合的直接体绘制算法,实现地质三维分析和可视化。并以福州市地热田热储结构为例,实现了地质真三维交互式切割分析、显示和查询。     

道路空间特征与测量距离相结合的LiDAR道路边界点提取算法

针对现有方法在较稀疏的16线激光雷达数据中提取道路边界点准确度较低的问题,本文提出一种道路空间特征与测量距离相结合的道路边界点提取方法:采用随机采样一致性(RANSAC)算法进行预处理,快速剔除道路区域外点;判断同条激光线中点与点之间的水平连续性和垂直连续性,去除大部分道路表面点;根据道路边界点的测量模型,结合原始测量距离修正保留的道路边界点,初步剔除非道路边界点;通过判断起始于被保留点的两个水平向量的夹角是否大于一定阈值,进一步精确剔除非道路边界点.试验结果表明,本文方法相对于现有方法能够较准确获取道路边界点,同时满足无人驾驶汽车环境感知的实时性要求.     

等值线追踪生成等值面过程中的算法策略

等值面的生成可以通过等值线追踪来实现。现有的等值线追踪方法不但缺少对具体等值线追踪策略的详细描述,而且还缺少岛的拓扑关系分析及等值面属性的判断过程。本文通过分析等值面生成过程中的等值线追踪方法,提出了一种基于等值线追踪的等值面快速生成算法,并给出了追踪过程中的几个重要的数据结构及追踪策略,能够解决多种情况下的等值面生成问题,并重点对等值线追踪过程中岛的处理、拓扑关系分析、等值面属性判断等方面进行剖析。实际应用表明,该算法具有较好的鲁棒性,并能得到较高的算法追踪效率。     

结构信息约束的三角网格模型简化方法

针对经典的二次误差度量边塌陷网简化算法存在的模型边缘缺损、三角面形状和拓扑异常等问题,该文在此基础上改进算法,提出一种基于结构信息约束的网简化方法.算法考虑三角面的形状和法向在边塌陷前后的变化,将这些结构变化信息量化与二次误差度量组成复合塌陷代价值;同时给出一种三角面间压覆检测方法,将检测结果作为边塌陷决定条件之一,以此来保护三角面的形状和三角网的流形拓扑结构;此外,通过重新定义边界点的二次误差矩阵,自适应地提升边界点所在边的塌陷阈值,从而实现在简化过程中对模型边缘的保护.实验结果表明,该文方法得到的简化三角网边缘完整,算法鲁棒地维护最佳三角面形状和流形拓扑结构,有效地改善了重建三维模型的效果.     

逆断层三维地质体直接体绘制技术研究

带有逆断层的地质体绘制一直是三维地质体建模的难点,已有软件通过划分断块,对断盘两侧地层分别建模型,不仅程序复杂,最后结果难以耦合.本文提出了一种新的三维地质体综合体建模技术,利用钻孔数据获取层面和断面数据,直接插值形成分层界面,完成复杂断块实体模型的绘制,该方法不仅适合层状连续地层绘制,而且能够将正断层、尖灭和逆断层统...     

面向海域立体分层确权的海籍体三维模型构建与冲突检测

针对传统平面化海域使用管理框架难以表达海域立体化开发和利用问题，该文将海籍面图形拉伸生成宗海体模型，配以实景模型实现了三维场景下的海籍数据立体分层表达；制定海籍分类体系与用海冲突判断规则，采用闵可夫斯基差碰撞检测算法对体模型进行相交判断，实现三维海籍冲突性分析。研究结果表明，该文实现的三维海籍表达能够直观展示海域立体分层利用情况，三维海籍冲突性分析结果清晰准确，对于三维立体海籍管理新模式的探索与落实具有参考。     

Monitoring drought dynamics in the Aravalli region (India) using different indices based on ground and remote sensing data

The hard-rock hilly Aravalli terrain of Rajasthan province of India suffers with frequent drought due to poor and delayed monsoon, abnormally high summer-temperature and insufficient water resources. In the present study, detailed analysis of meteorological and hydrological data of the Aravalli region has been carried out for the years 1984–2003. Standardised Precipitation Index (SPI) has been used to quantify the precipitation deficit. Standardised Water-Level Index (SWI) has been developed to assess ground-water recharge-deficit. Vegetative drought indices like Vegetation Condition Index (VCI) and Temperature Condition Index (TCI) and Vegetation Health Index (VHI) have been computed using NDVI values obtained from Global Vegetation Index (GVI) and thermal channel data of NOAA AVHRR satellite. Detailed analyses of spatial and temporal drought dynamics during monsoon and non-monsoon seasons have been carried out through drought index maps generated in Geographic Information Systems (GIS) environment. Analysis and interpretation of these maps reveal that negative SPI anomalies not always correspond to drought. In the Aravalli region, aquifer-stress shifts its position time to time, and in certain pockets it is more frequent. In comparison to hydrological stress, vegetative stress in the Aravalli region is found to be slower to begin but quicker to withdraw.     

Gravity Changes Before Large Earthquakes in China: 1998-2005

Although it is well known that coseismic gravity changes take place during an earthquake, previous research has not yielded convincing evidence demonstrating that significant gravity changes occur before large earthquakes. Furthermore, even if we suspect that gravity changes occur before large earthquakes, we have yet to demonstrate how to consistently observe these changes for useful earthquake forecast that would bring benefits to society. We analyzed ground gravity survey data obtained in 1998, 2000, 200...     

地理数据库的关系模型及其实现

本文从以图论观点分析地理实体入手,系统阐述了地理数据库关系模型的设计法和过程。作者于1984年4～9月间在微型机上设计建立了关系型地理数据库的实方验系统(RGDB)。该系统采用了本文提出的关系模型,采用了可动态扩库的子库组合结构,这种结构具有灵活性和提高空间利用率的优点。RGDB含有多种功能的数据操作命令,除了具有一般检索功能外,还能进行“开窗”选取和十分“自由”的映象选取。本文对RGDB系统的主要性能和实现途径作了扼要介绍。     

基于Skyline的企业总图3维信息系统

3维技术以其直观、眩目的表现力深受人们喜爱.利用3S技术和Skyline开发平台,可以构建大型企业3维地理信息系统,以满足企业设计部门和资产管理部门对基础地理信息的需求.兼容原有2维系统的总图3维信息系统,将为企业的日常管理、设计施工、分析统计、规划决策等提供更加可靠、直观、多层次、多功能的综合服务信息.     

基于WebGL的三维智慧管网系统的设计与实现

随着城市面貌日新月异,地下管网的建设也在持续推进,作为城市的地下“神经网络”,全天24 h保障城市的正常运转和发展。本文以实现城市管网管理系统的高可用、无插件、智能化为目标,采用“地上地下一体”“二三维一体”的设计理念,研究基于WebGL的三维智慧管网系统的关键技术,实现了管线设施管理的信息数字化、空间化与图形化。     

城市数字高程模型和数字正射影像建库系统架构

数字高程模型和数字正射影像是城市基础地理信息的核心载体.两者数据都是连续的地表模型数据.本论文旨在研究建立一个以这两种数据为主体的数据库集成管理系统,并能够提供基本的分析和应用功能,为城市的规划、建设、管理和社会各行业提供完善、优质和高效的地理空间数据服务.论文以宁波市两者数据的建库为例.首先介绍一些有关背景资料;然后详细研究了该系统的设计情况,包括设计的原则、技术路线,数据组织和功能规划;最后进行总结,分析了该系统架构设计的优缺点.     

基于SVG的矢量WebGIS实现技术研究

SVG是一种基于XML的用来描述二维矢量图形和矢量/栅格混合图形的标记语言,虽然SVG不是为了面向地理空间数据发布而制定的标准,但它的许多特性都能被广泛地应用到WebGIS中,从而实现矢量WebGIS。由于SVG通过简单的文本语句描述矢量图像,所以SVG通常数据量很小,并且SVG支持GZIP压缩,所以基于SVG构建WebGIS能减轻网络传输负载,加快地图显示速度。SVG内置了对JavaScript的支持,且SVG可通过DOM解析映像成内存中的树型结构,所以客户层可通过JavaScript对DOM的操作实现对地图的缩放、漫游、查询、图层控制等交互操作。     

互联网时代的地理信息系统

本文通过分析近年来信息技术和地理信息系统的进展,探讨在互联网时代的地理信息系统的发展趋势和技术,提出了以构件化的分布式地理信息系统的发展方向,并以新的概念探讨了以互联网为平台的ＧＩＳ的构件模型和客户－服务器模型为基础的ＧＩＳ服务模型。     

GML数据存储技术的研究与实现

如何有效存储GML数据是当今GIS界研究的热门课题。本文首先分析了现有XML数据存储技术,并根据GML的特性,提出了GML数据存储策略以及实现技术。     

浅谈MapGIS到ArcGIS数据自动转换实现

文本介绍了如何用编程方式实现MapGIS点、线、面数据及渲染(Render)样式到Arc—GIS的自动转换,并对关键技术、难点进行详细描述。