地形模型的多分辨率简化与压缩

在地形的三维表达中 ,海量的三维数据在显示、存储、传输等方面存在着很多困难。为了解决这些困难 ,本文提出了一种基于渐进简化的多分辨率几何简化与压缩方法。通过该种方法 ,复杂的地形模型能够很好的被简化成适于LOD连续表达的方式 ,并且在简化基础上的数据压缩可使地形模型的存储量减少、绘制速度增加、网络传输效率提高 ,其结果能够胜任地形模型在网络上的渐进传输     

GIS中的地形可视化与地形模型简化

地形可视化是一门以研究数字地形模型或数字高程域的显示、简化、仿真等内容的学科,属于计算机图形学的一个分支.GIS中的地形可视化有助于用户对空间数据相互关系以及分析结果的直观理解.文中分析了GIS中地形建模的基本问题,研究了地形模型简化与多分辨率地形模型的发展.     

虚拟地形环境中道路与地形模型融合算法研究及精度评价

以大比例尺地图构建的虚拟地形环境,由于观察视点的接近以及应用中对各种查询和分析的需要,所以要求构建的环境既能准确地表现地形特征又能使地物与地形精确融合,准确地查询出地物的属性,以满足目视及精确定位的要求.然而,实际应用中往往忽视地形与地物的密切关系,从而导致在目视比例尺条件下出现地物飘在空中或钻入地下等失真现象.为此,本文以道路为例提出了道路模型与地形模型的融合算法,同时对融合后道路与地形模型的精度进行了评估,为构建逼真的地理环境提供了基础.也为河流、岛屿、湖泊等地物与地形模型的融合提供参考.     

局部重力地形改正积分半径的确定

在局部重力地形改正中,积分半径取值多大才算合适直接影响到数据准备工作量和实际计算工作量的大小.研究了重力地形改正与数字地形模型DTM数据先验信息之间的关系;给出了确定局部地形改正积分半径的方法--方差法.数值试验结果表明,采用方差法确定重力地形改正积分半径是合理的.     

重力地形改正的计算模型研究

为了比较分析地形改正两种模型间的差异及不同地形对地形改正的影响,采用我国4类不同地形的DTM数据,分别使用质量棱柱地形模型和质量线地形模型计算这4个区域的地形改正误差,发现由这2种模型计算得到的地形改正量间的差异很小;研究了平地、丘陵、山地和高山4种地形对地形改正误差的影响,地形改正误差与地形起伏变化强相关;考虑到3阶...     

海岸带地区陆海图的差异分析

海岸带是影响人类活动的重要地带.随着海洋经济的发展,海岸带专题图的需求日益增加.详细介绍了目前海岸带地区地形图和海图表示方法的各种差异,分析了产生这些差异的根本原因;阐述了消除地形图和海图差异的办法即新建海岸带地形图,编制海岸带地形图测量和编绘规范,编制海岸带地形图图式,统一海岸带地形要素的表示内容和表示方法.在此基础上根据不同的需要测绘海岸带地形图,为经济建设和社会发展提供有力的技术支持.     

地形建模中的分形应用及分析

地形建模是建立各种三维信息系统和虚拟信息系统的基础,本文针对传统地形建模方法存在逼真度差且不能很好保持原有地形特征的问题,提出将分形曲面插值算法应用到地形建模中。文中采用实验数据完成了地形模型的构建,通过对其盒维数的计算分析和与传统克里金插值及反距离权重插值结果进行比较,发现用分形插值建立的地形模型不仅逼真度高,而且能够很好地保持原有地形的宏观地形指标和分布趋势,显示出其优越性。另外,该方法外业工作量小,费用低。所以,分形插值用于地形建模是一种极具应用价值的方法,对虚拟系统的建设具有重要参考意义。     

面向虚拟地球的海陆地形多尺度TIN建模及可视化方法

提出了一种面向虚拟地球的海陆地形多尺度不规则三角网（triangulated irregular network,TIN）建模及球面快速可视化方法。利用贪心插入TIN表面简化算法构建海陆地形的离线TIN金字塔,并设计了一种高效的虚拟节点结构,对各级TIN构网实施无缝分割和分层分块存储。在利用离线TIN地形金字塔实现多尺度海陆TIN地形的快速检索和三维场景生成的基础上,通过一种接边关系编解码方案实时消除TIN地形渲染时的裂缝,最终实现多尺度海陆TIN地形场景的高效可视化。实验结果表明,该方法能显著减少海面渲染所需的面片数,并实现岛礁、海岸等破碎地形的高保真度表达,有效改善了传统虚拟地球系统采用规则格网（Gird）模式绘制海陆地形导致大量几何冗余和表达失真等缺陷。     

海岸带地形图及其测量方法研究

界定海岸带的范围,介绍海岸带地形图探测内容、特点及测绘要求,讨论分解法测绘陆部地形要素和海部地形要素的技术方法,阐述综合法陆海一体化探测技术,分析各种测量技术方法的特点,提出用机载INSAR图像和机载激光扫描数据来探测海岸带地形的新方法。     

海岸带区域自主遥感卫星影像融合方法研究

面向海岸带区域遥感影像图件制作及更新的实际需求,本文针对海岸带地形特点设计了总体技术流程图,实现了天绘一号、资源三号以及高分二号卫星影像融合的技术方法。选择典型海岸带区域进行了融合增强实验,验证了本方法的可靠性和有效性,为自主遥感卫星影像数据应用于海洋测绘领域奠定了技术基础。     

水上水下一体化三维河道场景构建与展示

随着无人机与新型航拍技术的发展，无人机倾斜摄影技术在大范围地形数据采集过程中发挥了重要作用，三维测绘相关研究得到了极大的促进。而针对水利行业所需的水上地形与水下地形一体化生产过程的研究相对较少。本文布设统一控制点，采用固定翼无人机倾斜摄影测量技术进行水上地形测绘，应用RTK配合测深仪在船上进行水下河道三维地形数据采集，对于涉河建筑物采用BIM软件进行参数化建模。最后，针对水上地形数据，水下河道地形数据及建筑物三维模型进行融合处理，得到水上水下一体化三维河道场景，搭建Cesium平台进行三维展示。其研究成果可为水上水下一体化测绘与可视化提供技术帮助，有助于推进智慧水利的应用发展。     

网络环境下全球地形数据组织

阐述了地理信息系统空间数据库的发展,分析了全球地形数据管理对数据组织结构的要求和数据高效索引的需求。在此基础上提出了适合于网络环境下地理信息系统中海量地形数据管理以及全球地形环境构建的多分辨率四叉树金字塔地形数据管理模型,并阐述了其中涉及到的主要技术问题的解决方案。     

大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型研究

TIN模型通过从不规则分布的数据点生成的连续三角面来逼近地形表面,就表达地形信息的角度而言,TIN模型的优点是它能以不同层次的分辨率来描述地形表面。但在相关软件对离散数据生成TIN模型时会出现边缘失真现象,特别是当一些离散数据出现凹区域时,凹区域地形逼近失真现象相当明显。而在这些凹区域大多生成的三角网以钝角三角形居多,本文对离散数据TIN模型生成DEM时存在凹区域地形逼近失真现象进行了研究。提出一种大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型。首先对原始TIN模型中大于100°小于1800的钝角三角形进行遍历记录,然后利用最小二乘法约束迭代算法进行优化,通过此算法优化后的TIN模型生成DEM数据,分别从小区域面积稳定性与剖面拟合实际地形进行了试验与精度对比,试验显示这种算法是可行的。     

一种基于嵌入式地形的三维数据建模与调度方法

本文针对嵌入式系统的内存资源及计算能力有限的特点,设计了一种基于线形四叉数结构的静态LOD(Level of Detail)地形,采用分层分块的方法来组织格网的地形数据。在此基础上,对数据动态调度过程中的相关问题进行了分析,实现了基于多分辨率LOD的二维地形数据调度算法,较好地解决了嵌入式系统地形数据的实时可视化问题。     

地形模型数控雕刻技术研究与实现

针对传统的地形模型加工方法引起的地貌表达失真和加工效率低等问题,该文提出了基于数字高程模型的地形模型数控雕刻技术。采用地形图形特征化处理地貌特征失真和微地貌丢失问题,较好地表达了区域地貌特征;依据地貌特征优化雕刻参数匹配求解地形模型的精细雕刻和加工效率之间矛盾,实现了地形模型的精确表达和快速加工。生产实验结果表明,地形模型数控雕刻技术不仅解决了地貌特征表达问题,提升了地形模型的表达力,还实现了地形模型的快速成型。研究结果对地形模型的开发和应用具有重要的参考价值。     

输电线路三维模型的构建与数据组织

提出了一种以二维输电线路GIS和DEMs数据为基础,通过三维扩展构建输电线路三维模型的方法;针对虚拟地形环境的特点,采用地形几何与纹理数据一体化组织的策略,以提高实时数据调度的效率。实例证明了该方法的科学性和实用性。     

基于DEM的水土流失分析

数字高程模型（DEM）是地理信息系统地理数据库中最为重要的空间信息资料和赖以进行地形分析的核心数据。数字地形模型从已知3维坐标的散乱点和已知高程的等高线出发,构筑地形表面,以数字的形式表示实际地形特征的空间分布,从而建立起相关区域内任一点的地形情况。利用数字高程模型进行宏观地形因子和微观地形因子的分析,直观地显示研究区域的地貌形态,为水土流失监测、分析、治理提供了重要的科学依据。     

基于杨赤中插值法的DEM的可视化

数字高程模型(DEM)能有效描述地形结构,可视化技术是当今表达和分析复杂数据的有力工具。应用杨赤中插值法,将地形碎部点高程观测值看作一种包含规律性变化和随机性变化的复合变量,求其二项系数加权游动平均,建立估值数学模型,划分格网,求得各格网点高程估值。并阐述利用网格法来实现、分析和显示DEM数据的可视化原理和实例。     

单频机载激光测深海陆回波自动分类方法EI北大核心CSCD

海陆回波分类是机载激光测深中的一项波形预处理步骤,关系着后续信号检测和点云生成的精度。针对现有海陆回波分类方法不适用于单频机载激光测深系统且自动化程度不高的问题,本文提出一种单频机载激光测深海陆回波自动分类方法:首先,通过首末回波信号检测及点位计算获得回波的点云高程特征;然后,采用高程直方图拟合的方式确定平均水面位置,依据点云高程特征判定大部分回波的海陆属性,对余下的未定回波,仅保留其中的最强信号并统一处理为单信号回波,同时提取波形的信号特征和能量分布特征,依据点云高程特征的相似性自动建立训练样本集;最后,利用支持向量机分类器实现未定回波的分类。采用国产系统Mapper5000采集的实测数据进行试验,结果表明基于首末回波点云的初分类可快速、准确地对远离海陆交界处的回波进行分类,基于波形特征的未定回波分类可在自动建立的训练样本集支持下实现海陆交界处未定回波的高精度分类。与传统方法相比,本文方法无须近红外通道波形和人工样本的辅助就可以达到较高的分类精度,其中总体分类精度可达99.82%,海陆交界处分类精度可达91.59%。