顾及拓扑的室内薄壁三维模型重建方法

针对当前室内三维重建没有同时顾及内、外拓扑和建筑部件语义的问题,该文提出了一种顾及拓扑的室内三维薄壁模型重建方法。该方法在已有的二维数据基础上,利用"推拉"操作,直接生成保留语义的室内薄壁三维拓扑数据模型,并通过实验进行了验证。结果表明,该方法生成的三维模型保留了墙、门、窗等建筑部件,并顾及了内、外拓扑,能够快速生成室内薄壁三维模型,为室内导航、室内应急等应用提供了模型基础和方法借鉴。     

多层次三维地籍产权体模型的语义表达研究

针对我国不动产传统登记中的二维表达、房地分离的管理模式,在综合分析产权体的定义基础上,提出三维地籍产权体的定义和对象类型,并从概念层次引入一种基于语义的多层次三维地籍产权体模型。该模型能综合考虑土地和房产管理模式,将产权体划分为街坊、三维宗地、三维地籍物、分层空间与单元空间5个空间管理细节层次,探讨根据产权体的权属情况划分产权体层次的过程,并通过语义详细描述每个层次产权体的空间关系、权属关系和几何实体拓扑关系。基于以上的理论和方法,选取了某片区地籍数据作为试验数据,实现了多层次三维地籍产权体模型的语义表达,从而明晰了不动产产权三维登记,为"房地合一"地籍管理模式进一步深化了技术基础。     

基于面片集合的三维地籍产权体的拓扑自动构建

在三维地籍应用需求下,分析当前三维表达和自动构造三维几何体的难点和不足;发展基于面片结构的三维拓扑数据模型,指出三维构体时对面片的基本空间约束;提出基于共享边的离散面片集合来自动构建最小三维封闭体及其拓扑关系的方法,并将该方法用于三维地籍的产权体构建和拓扑建立上,在群集产权体构建上体现较强适宜性,为实现三维产权体的管理提供技术方法。     

空间体对象间三维拓扑构建研究

根据三维拓扑的研究现状以及特定应用领域对三维拓扑的需求,分析了这些特定应用领域的拓扑关系,提出了两种三维拓扑构建方法。这两种方法在兼顾内拓扑的同时主要构建体之间的外拓扑关系。第一种方法是在体单独构建完毕后建立体之间的拓扑关系;第二种方法考虑到当前成熟三维建模软件或CAD软件中的数据大多以离散面方式组织,设计了自动寻体算法,同时构建体之间的外拓扑关系。利用深圳典型地籍数据和建筑设计图生成的三维数据进行实验,验证了此算法的可行性。     

利用钻孔数据构建无缝三维地层模型

提出一种"全区厚度法"建立三维地质模型,该方法以原始钻孔分层数据为数据源,按照同一网格间距插值构建各个地层的顶底板DEM,并转换为具有拓扑关系的TIN模型,集合所有地层的尖灭线,加入到各个地层中,这时所有地层的表面模型(TIN)除了顶点Z值以外的顶点数目、顶点坐标及TIN内的拓扑关系等都相同。试验证明,该方法可以构建无缝的三维地层模型,易于表达地层的尖灭、透镜体等特殊地质现象,构建的三维地层模型易于进行剖切分析和构建地层间的拓扑关系。     

顾及外拓扑的异构建筑三维拓扑重建

分析了异构建筑在三维拓扑重建中的问题,依据拓扑数据模型的需求,提出了基于顶图、底图和结构图的自动拓扑重建算法,该算法能够有效地对异构建筑进行整体三维拓扑重建,不仅保留了建筑内每一实体单元的内拓扑,同时也兼顾了实体间的外拓扑。基于该方法,设计并开发了三维地籍管理系统中的数据生成模块,以深圳市某小区为实验区,验证了算法的可行性及有效性。     

三维散乱点集Voronoi图快速生成算法研究

提出了一种高效的三维散乱点集Voronoi图的生成算法。该算法采用点-面-体数据结构存储Voronoi单元,初始化首点Voronoi单元,通过单元分裂与单元重组快速生成新增点的Voronoi单元,并完成其相邻单元的维护。实验证明,该算法可快速准确地生成任意三维散乱点集的Voronoi图。基于该算法可有效地解决逆向工程中三维散乱数据点拓扑近邻的快速准确查询问题,对产品模型的曲面重建具有重要意义。     

网络三维GIS空间数据存储及动态拓扑方法北大核心CSCD

针对当前网络环境下三维GIS在拓扑关系的建立与表达、地学数据共享和互操作方面存在的不足,该文提出了一种网络环境下的三维实体拓扑关系构建方法。以关系数据模型来表达点、线、面、体及复杂体5类拓扑元素间的拓扑关系,结合插件式虚拟现实技术,在分布式结构下建立真三维实体的网络发布平台,并实现了三维模型的可视化和三维空间实体拓扑关系的查询。研究表明,该方法能根据三维空间拓扑关系快速重建地理实体,为三维空间数据的交互和共享、网络环境下的真三维空间分析提供新的方案。     

基于事件本体的三维产权体变更分析

在不动产统一登记的要求下,提出了一种基于事件本体的不动产变更表示形式。基于事件本体概念,产权变更事件分为6个要素、3种类型,变更事件之间的关系分为3种分类关系与4种非分类关系。最后利用本体构建工具Protégé形式化表达了上述各类概念的层次结构及关系,从而澄清了三维产权体变更领域内的概念及各个概念之间的语义关系,为全国统一不动产登记提供了一个明确的可共享的变更模型。     

四面体格网模型的三维拓扑关系计算

四面体格网(TEN)模型是一种重要的空间数据构模方法,侧重于三维空间对象内部的表达,但是存在着数据量大、计算速度慢的问题。三维拓扑关系是三维GIS的重要研究内容,为此,该文提出了面向TEN的三维拓扑关系计算方法。基于点集拓扑学理论,将TEN分解为内部、边界和外部3个集合,并使用9交模型描述了TEN/TEN的8种拓扑关系;设计了面向TEN的三维拓扑关系计算流程,详细阐述了面向TEN的三维拓扑关系计算的核心算法;基于提出的三维拓扑关系算法,设计了面向TEN的拓扑关系计算实验。实验结果表明:该文提出的面向TEN的三维拓扑关系计算方法,能够满足TEN之间拓扑关系计算的需求。     

基于航空立体影像对的复杂房屋三维拓扑重建

对利用航空影像对重建复杂房屋三维模型进行了研究，提出了拓扑链、外拓扑和内拓扑的概念，分析了复杂房屋的内拓扑和外拓扑的三维重建，构造了复杂房屋的三维拓扑数据模型。基于此模型设计了双向搜索算法，用于自动构建复杂房屋的三维拓扑面，从而实现了复杂房屋的自动三维拓扑重建。实验证明，本文提出的双向搜索算法是很稳健、高效的。     

GIS图上地理区域空间不确定性的分析

区域是GIS空间分析的基本单元。它是环境科学、土壤科学等领域中广泛存在的一类地理实体。这类实体抽象概括为GIS中空间目标时不可避免地带有模糊性。利用模糊集这个强有力的数学工具，首先基于场模型提出了表达GIS中模糊区域目标的方法，分析了其空间不确定性。继而，建立了模糊区域的形态描述模式，即模糊区域边界、内部和外部，并指出了Cohn给出的定义中的不足。在此基础上，对Egenhofer提出的九元组进行了扩展，构建了适合于描述确定和模糊区域目标间拓扑空间关系的模型。     

Improving 9-intersection model by replacing the complement with voronoi region

1 Overview of the original 9-inter-section modelThe spatial re1ations betWeen spatial entities areknown as important as the entities themselves. It istherefore very essential to know what poSSibIe spa-tial relationships are and how they can be deter-mined. The 9-intersection model is the most POpu-lar mathematical framework fOr formalizing spatialrelations and have been widely used in spatial querylanguages(EngenhOfer, l991; Clementinietal., l994;Mark et al., l995). Using this medel the t…     

A fuzzy topology-based maximum likelihood classification

Classification is one of the most widely used remote sensing analysis techniques, with the maximum likelihood classification (MLC) method being a major tool for classifying pixels from an image. Fuzzy topology, in which the set concept is generalized from two values, {0, 1}, to the values of a continuous interval, [0, 1], is a generalization of ordinary topology and is used to solve many GIS problems, such as spatial information management and analysis. Fuzzy topology is induced by traditional thresholding and as such gives a decomposition of MLC classes.Presented in this paper is an image classification modification, by which induced threshold fuzzy topology is integrated into the MLC method (FTMLC). Hence, by using the induced threshold fuzzy topology, each image class in spectral space can be decomposed into three parts: an interior, a boundary and an exterior. The connection theory in induced fuzzy topology enables the boundary to be combined with the interior. That is, a new classification method is derived by integrating the induced fuzzy topology and the MLC method. As a result, fuzzy boundary pixels, which contain many misclassified and over-classified pixels, are able to be re-classified, providing improved classification accuracy. This classification is a significantly improved pixel classification method, and hence provides improved classification accuracy.     

基于语义的多细节层次3维房产模型

针对2维房产管理中的产权重叠、表达不完全和建筑物室内外一体化管理难题,在综合分析3维房产数据的对象类型及其应用特性的基础上,从概念层次提出了一种基于语义的多细节层次3维房产模型。该模型通过空间与产权的语义描述,对3维房产管理对象间的多细节层次关系进行一体化表达,特别是实现了对建筑物内部的房产空间关系表达,有利于明晰内部空间(户)的产权划分及各房产对象间的产权关联,为建立产权明晰与室内外综合管理的真3维房产应用提供了理论依据。     

基于拓扑约束的方向关系定性描述模型

针对原有方向关系矩阵模型对于参考目标MBR区域的方向描述缺陷问题,本文将拓扑约束引入方向关系定性描述,构建基于拓扑参考的方向关系定性描述模型,实现了MBR区域方向关系的有效表达。新模型首先将参考目标的MBR区域划分为不同的拓扑区域,提出方向关系拓扑参考定义;基于拓扑参考,分别对不同拓扑区域定义相应的方向关系矩阵;最后,根据参考目标与源目标间的不同拓扑关系,提出不同情况下方向关系分层定性描述策略。实验结果表明,新模型充分反映了拓扑关系对方向关系描述的约束关系,能有效提高方向关系表达的准确性和精确性。     

同步带类运动控制器几何误差的成像检测方法

用于变形监测任务的激光雷达扫描仪需要采用运动控制器来变换探头位置以发射/接收光束，通常运动控制器由步进电机与同步带构成。提出了一种基于外方位元素标定的同步带类运动控制器误差模型建立方法，具体步骤为:①恢复运动轴上不同位置处已知控制点坐标与像平面坐标之间的单应关系，得到摄影机的内、外方位元素；②对不同位置处外方位元素中的平移向量进行线性运算后，求解相应的位置关系；③将输入脉冲数对应的距离作为真值，与所求位置关系作差得到多组误差数据，利用拟合对误差建立多项式模型。实验结果表明，利用该方法检测误差所需设备少且操作简单，所建误差模型精度达到亚毫米级，并能有效地对位置控制予以补偿；同步带类运动控制器的主要误差来源于同步带，以其作为基础的相关测绘仪器可分部件进行验校，以节省使用成本。     

基于R-tree的多重近似索引研究

本文提出了一种新的索引方法——基于R-tree的多重近似索引,该索引结构既包含实体传统的外部近似也包含其内部近似。在检索时,粗过滤阶段测试实体内部和外部近似,如果内部近似测试为真值就不需要进行详查阶段的处理,从而减少访问磁盘I/O次数而提高检索效率。通过实验验证分析,该索引方法能极大地提高空间数据的检索效率。