基于地形图与GIS的矿区地表三维快速可视化技术

地形三维可视化技术是当今GIS应用的热点,地形三维可视化可有利于提高地表地形的认知、分析、管理和工程实施等。本文基于日常工作中常用的纸质或CAD矿山地形图,利用ArcGIS的空间分析与可视化技术,通过数据转换、等高线修复及高程赋值,生成地表不规则三角网,然后结合纠正后的矿区影像可实现地形图的快速三维显示。     

DEM高保真问题探析

DEM高保真问题指人工模型是否保持了有实际三维空间或原始三维数据所具有的在其相邻区域的无冲突的三维特征和高程逻辑.在相邻等高线间所对应各实际高程地带均可剖分为连续的各单调坡面的连接曲面,使得高保真特性在这个实际高程地带内是成立的.高保真特性保证了DEM形成过程中高处仍高、低处仍低的特性,保证了汇水流线的高程序列;实质是...     

地下空间数据挖掘与虚拟现实

目前,地理信息系统处理空间数据多停留在点、线、面三类二维的地表数据,对离散或连续的真三维数据进行处理尚处于初步研究阶段。本文基于ArcGIS9.2版本中新开发的Extrude Between模块的拉伸封闭多边形面功能,以某校区地下87个离散钻孔数据为例,进行三维虚拟实现:首先,进行空间数据的挖掘,即对87个钻孔数据通过预处理,进行对具有特异值的各个钻孔数据层空间内插,生成具有深度属性的各层等高线,最终生成模拟各地层上表面形态的TIN;然后,虚拟实现真三维数据的可视化及体视化,达到对地下实体空间进行逼真模拟,反映该校区地形、地貌、地层分布以及水文地质特征。     

三维视景仿真中TIN数字高程模型的简化

一、引言 数字高程模型（DEM）是进行3维空间数据处理,地形分析和进行三维视景仿真的核心数据。DEM常用TIN和GRID2种数据结构形式描述,其中,TIN由于具有可变的分辨率,精度高,能较好地表现不规则地貌的形态特征,因而具有非常广泛的用途。但一般情况下,地形本身的数据量很大,当需要实现对地形的多分辨率显示时,便需要对地形数据进行简化,以得到不同分辨率的地形模型。因此,如何在保持一定精度的前提下,对原数据模型进行简化,以减少数据量,消除数据冗余便成为人们关心的一个焦点,本文对该问题进行了研究,通过删除简化地形描述误差小于阈值的点,并对局部三角网进行Delaunay最优三角剖分,从而达到简化的目的,该算法能较好地保留地形特征点,使简化后的地形与原地形保持最大的相似性。最后,利用试验对本文算法进行了验证。     

基于“嫦娥”卫星三线阵CCD立体相机的月球表面三维建模

＂嫦娥＂卫星三线阵CCD立体相机是实现月表地形观测的重要荷载,其以前、正、后视3种视角对月表进行连续扫描,获得南、北纬70°范围内3种不同倾角的二维推扫影像。在无月面控制点、卫星位置和姿态数据的条件下,基于数字摄影测量理论提出一种建立月表三维模型的方法：通过影像匹配获得前、正、后视二维推扫影像中的立体像对的像点坐标,在此基础上结合用准控制点后方交会解得的嫦娥卫星的空间位置和姿态数据,通过前方交会的方法解算出像元对应月面点的月球表面数字高程模型（DEM）径向高度数据,进而得到月表高程拟合模型、等高线分布图等,实现月表三维模型的建立。     

基于地层信息插值的FLAC3D简易建模方法

为建立一种简易的FLAC3D建模方法,降低FLAC3D前处理时的建模难度,本文基于Python编程语言开发了建模文件生成程序。该程序以岩体各层位的高程信息为基础,采用Kriging插值生成离散网格点数据;并采用离散网格点自动生成建模所需要的网格数据文件;将该文件导入FLAC3D软件中,即可生成与真实钻孔数据和地层信息吻合的三维模型。程序提供了3种FLAC3D内置单元模型可供选择。该方法采用Kriging插值算法,可生成精确的三维地层模型数据。与FLAC3D软件自身的脚本建模语言相比,该方法简单快速。本文使用3类应用数据进行建模,验证提出的插值建模方法可以针对复杂的地形和地质信息生成精确的三维模型。研究成果为采用FLAC3D进行复杂地质区域数值模拟计算提供了一种简单、高效、准确的建模工具。     

改进约束D-TIN的等高线陡坡区域识别

针对高线图中陡坡区域特征的自动识别问题,在应用Delaunay三角网与线性插值法生成等高线图的基础上,改进了基于最大角原则生成约束Delaunay三角网的算法,对等高线图进行了三角剖分,根据等高线之间约束三角形的几何参数,计算了等高线图坡面单元坡度,识别出坡度较高区域。进一步地,给出了一种扩张算法对相连陡坡单元进行划分形成陡坡区域,计算了各个陡坡区域中心坐标、面积与平均坡度。通过对12组有256个坐标高程值的数据构建约束D-TIN并生成三维地形图对识别结果进行了评价,识别正确率达0.903,平均识别时间为33ms。实验表明,对于不同数据生成的不同等级等高线图的识别结果均有较高的效率与准确率。     

MapGIS、Section与Surfer软件在处理氡等值线图中的应用

介绍了综合运用MapGIS与Section绘制氡等值线图的步骤和方法,并与Surfer软件进行对比分析,比较2种方法的优缺点.MapGIS结合Section简化了绘制的氡等值线图的步骤,与测区地形地质图套合方便,但插值方法较少;Surfer绘制的氡等值线图操作简单插值方法较多,但与测区地形地质图套合较为复杂.最后在Su...     

ArcGIS、MapGIS与Surfer软件联合构建三维地形及其可视化

由于Surfer软件在构建等值线图及实现三维可视化方面具有操作简单、图形美观等优势;ArcGIS具有强大的空间数据处理功能;MapGIS在图形编辑方面操作灵活,将三者的优势结合起来,联合构建了三维地形并实现了其可视化,同时按照给定的边界对三维地形图进行了裁剪。     

应用GeoStar建立数字佛像三维模型的研究

通过使用GeoStar系列软件进行数字三维佛像建模 ,进一步实现佛像的动态漫游 ,从而得出了一种基于等值线图建立数字表面模型并进行空间漫游的可行技术 ;通过研究卧佛的历史资料 ,对数字佛像模型进行修补 ,探讨了实现佛像表面三维可视化复原的方法     

MapGIS到ArcGIS格式的数据转换方法研究——以麻阳县地质图为例

湖南地矿行业多采用MapGIS软件进行地质数据的管理和分析,然而,该软件在数据处理和分析方面略显不足,尤其在处理大数据时更是力不从心,且其中的67版本难以满足2000坐标系统的要求。因此,为了更加有效地使用已有的数据,并充分发挥其价值,本文以麻阳县地质图为例,通过研究MapGIS和ArcGIS软件之间的异同,总结出一套较为完整的MapGIS到ArcGIS格式的数据转换方法,使得转换前后的数据在数量、样式、属性等方面基本保持一致。     

EGM2008地球重力场模型的可视化探究

利用EGM2008地球重力场模型可以将地球重力场解析化,由此我们可以十分方便快速地表示和计算重力异常、高程异常、垂线偏差等其它重力场参数。本文运用Surfer软件将EGM2008重力场模型可视化,获取了全球和局部地区重力场相关参数的等值线图、线框图、3D表面图、影像图。     

地物几何关系的平差方法研究

地物是数字地形图的十分重要的要素之一。数字地形图中的地物是通过连接地物轮廓特征点组成轮廓线绘制而成的,地物轮廓特征点是测量获得的,由于测量存在误差,导致同一地物的轮廓线、不同地物的轮廓线之间可能存在的平行、垂直、直圆相切等条件不能严格成立。为解决此问题,本文以地物轮廓特征点的坐标为观测值,提出了一种基于地物几何关系的平差模型。实验证明,基于地物几何关系的平差方法较好地解决了这类问题。     

等高线悖论与广义等高线定义的研究

根据等高线是地图上可视化的线并与地图比例尺密切相关的条件,推出了等高线悖论,即等高线是地面上一定范围内高程相等或不相等的点的连线在水平面上的投影。提出了点元概念,推导了等高线是地面上的等高点元集在地图平面上的同胚或拓朴映射的广义等高线定义。本定义包容了传统的等高线定义并可解释制图综合规律。因此,广义等高线定义更适用于等高线可视化的地图应用环境。     

基于OpenGL的切片合成法及其在三维地质模型可视化中的应用

介绍了基于 Open GL的剪取变换和累加缓存操作而提出的“切片合成法”,其基本原理就是对三维地质模型等间距裁剪一系列“薄片”,然后在帧缓存的累加缓存中进行迭加合成 ,最后生成地质界面的等深线图或剖面系列 ,它避免了裁剪平面与 TIN求交、等值线追踪等繁琐的操作。此方法在三维地质模型可视化、医学断层扫描三维成像等领域都有应用价值。     

利用FME Suite实现MapGIS地图数据和Geodatabase间的语义转换

通过对Geodatabase和MapGIS数据模型的分析以及传统数据转换方式的探讨,提出了运用FME Su ite对Geodatabase和MapGIS地图数据进行语义转换的技术路线及技术优势,并以云南省国土资源数据交换中心为例详细论证了利用FME对Geodatabase和MapGIS间语义转换的实现方法和过程。     

地质图几何校正流程探讨

目前,地图的扫描数字化已成为GIS领域中获取数据信息的主要手段之一。应用MapGIS6.7软件,以丰富理论知识及大量实践为基础,对原始扫描地图进行校正过程中发现的一些问题及解决方案进行探讨,最后得出一套较为科学准确的地质图校正的方法流程。