Delaunay三角形构网的分治扫描线算法

Delaunay三角网作为一种主要的DTM表示法,具有极其广泛的用途。基于分治算法和逐点插入法的合成算法是目前研究较多的用于生成Delaunay三角网的合成算法。简要介绍和评价扫描线算法和分治算法后,提出一种新的基于这两种算法的合成算法。该方法兼顾空间与时间性能,稳定性较高,分别较扫描线算法和分治算法,运行效率和鲁棒性更优。     

高分辨率遥感影像融合研究

遥感影像融合不仅可以提高原多光谱影像的空间分辨率,更重要的是最大量地保留影像的光谱信息。为了研究适合于QuickBird遥感影像融合的融合方法,本研究应用乘法复合算法(MLT)、改进的Brovey(MB)、高通滤波(HPF)以及基于平滑滤波的亮度调节算法(SFIM)四种融合方法对QuickBird影像进行了融合试验和分析。试验区以覆盖不同土地利用类型的一小景QuickBird影像为基础。采用了均值偏差、标准差、信息熵、平均梯度和相关系数五种数字统计方法来定量地评价由以上算法产生的融合影像。分析结果表明:SFIM算法在光谱保真性、高频信息融入度、影像清晰度方面都优于其他三种方法。因此,在研究的四种方法中,SFIM算法最适合Quick-Bird影像融合。     

等高线的自动综合

等高线自动综合在制图综合中占重要地位。等高线综合通常有两种方法:一是单根线综合,其方法已基本趋于成熟,本文特对常用的几种方法做了详细的介绍,并认真的分析了这几种方法的优缺点;二是成组等高线的综合,本文重点介绍了构建三角网、三角网渐进式简化。     

计算子午线弧长的三类算法及其分析比较"

多项式展开算法是计算子午线弧长的传统方法,为了研究利用数值积分算法和常微分方程数值解法进行子午线弧长计算的可行性与可靠性,本文选取大地纬度自0°至90°的3组样本数据(间隔距离分别为1°、1'、1″),分别基于多项式展开数值积分算法和常微分方程数值解法,计算得到各组样本数据的子午线弧长,并通过算法计算结果精度和运算速度两个方面对数值算法的质量进行了评价。计算结果表明:数值积分算法和常微分方程数值解法均可以得到与多项式展开算法精度相同的结果;数值积分算法可通过减小步长以提高计算结果精度,但运算速度急剧降低;3阶、4阶的Runge-Kutta算法不仅运算结果精度高,而且运算速度也比传统算法快3倍多,表明了常微分方程数值解法更适用于子午线弧长的大数据计算。     

遥感卫星条带影像自适应拼接算法研究

主要研究我国"天绘一号"传输型立体测绘卫星下传全色影像条带间拼接问题,基于C++语言完成了大量基于灰度相关算法的拼接试验以及基于SIFT(scale invariant feature transform)算法的拼接试验,在分析试验结果的基础上,得出两种算法在该测绘卫星全色条带影像间拼接问题上的性能对比,提出自适应拼接算法的思想,并对自适应拼接算法进行了大量试验。试验结果表明,自适应拼接算法在拼接性能方面有很大提高,并且该算法在实践中具有可行性,有很高的实用价值。     

计算子午线弧长与底点纬度的常微分方程数值解法

计算子午线弧长与底点纬度本质上是解算标准的一阶常微分方程。为了研究利用常微分方程数值解法进行子午线弧长与底点纬度计算的可行性与可靠性,选取大地纬度自0°起以步长1″依次增大至90°,共计324 001个样本数据,分别基于求解常微分方程的Euler算法、改进的Euler算法以及二阶、三阶、四阶Runge-Kutta算法对其进行了数值计算。并与传统算法结果进行比较,从数值算法结果的精度、运算速度、自洽程度等方面对数值算法质量进行评价。计算结果表明:利用常微分方程数值解法求解子午线弧长与底点纬度的方法,能够得到与传统算法精度一致的结果;且数值算法运算速度大约是传统算法的2倍,其中四阶Runge-Kutta算法的精度与自洽程度最高。这表明,常微分方程数值解法比传统算法更适用于子午线弧长和底点纬度的大数据计算。     

一种改进的单模式匹配算法

为了进一步提高模式匹配算法的性能,在对两种经典单模式匹配算法KMP和BM分析的基础上,结合二者的优点,提出了一种改进的单模式匹配算法。该算法主要利用KMP算法的"部分匹配"结果和BM算法的"后缀匹配"优势,对匹配过程中的字符移动距离做了优化。通过将改进算法与KMP算法、BM算法进行实验测试与分析,证明改进的算法性能稳定,匹配效率明显得到提高。     

R3视域算法与参考面算法的对比研究

在地形可视性分析中,R3视域算法和参考面算法是两种重要的算法。在对两种算法的计算结果进行对比后,可以发现参考面算法的计算结果总要比R3算法的结果偏高。本文在此对比的基础上继续深入分析造成这种结果差异的本质原因,进一步解释了这种差异多表现在山体和沟壑等地形起伏较大的区域原因,并得出结论:这种结果差异不能作为两种算法精度相互评价的依据。     

基于元算法的GIS数学模型库系统设计

现有的多数GIS系统中数学模型的创建模式单一、固定,已不能满足GIS发展对数学模型共享性、重用性、动态扩展和智能管理的需求。本文通过对模型库系统中模型的表示方法的研究,提出了"元算法"的概念,进而研究了GIS系统的元算法模型的分类和元算法模型之间的层次关系,并初步建立起"基于元算法的GIS数学模型库系统",实现了通过元算法模型和子算法模型之间的"聚合"生成新算法模型的功能。研究表明,这种建立数学模型库的方法能很好地实现对现有模型的管理,满足构建新模型的需求,从而为GIS提供强有力的算法支持。     

矢量电子地图的线目标在线简化

为了适应实时ＧＩＳ的变比例尺显示与网络ＧＩＳ的快速矢量数据传输，提出了数字地图的在线综合概念，讨论了对线目标的在线简化算法。提出的两个在线简化算法都是对ＤＰ简化算法进行改造，使算法对时间的复杂度从θ（ｎ）～θ（ｎ２）的乘法运算改进为θ（１）～θ（ｎ）的赋值运算，并讨论了减少算法所涉及的空间复杂度的可能性     

高分辨率遥感影像分割的城市绿地提取研究

城市绿地是生态文明建设的重要组成部分，绿地信息提取是城市绿地规划和建设的基础和前提。遥感影像分割是绿地信息分类提取的关键步骤，选择合适的影像分割方法能有效提高城市绿地提取精度。传统的遥感分割方法分割结果中边缘锯齿现象严重，与绿地实地边界相差较大，不符合绿地信息提取的要求。本文以高分辨率的WorldView影像为数据源，使用深度学习网络DeepLab-v3+对城市绿地进行分割研究，在分割基础上进行城市绿地信息提取。同时，本研究将该网络模型的分割和分类结果与基于Ostu、MeanShift、FNEA分割算法的分类精度进行比较。研究表明：DeepLab-v3+的分割性能最好，其分割边缘光滑，与绿地实地边界吻合度高，有效解决了传统分割算法的边缘锯齿问题；在各种分割分类算法中，DeepLab-v3+的分类精度最高，达到98.01%。     

低空无人机影像的快速拼接技术研究

对低空无人机影像的快速拼接技术进行研究,采用SIFT算法和SURF算法对尺度不变特征进行提取,根据特征描述符间的欧氏距离进行特征匹配,并使用RANSAC算法对匹配中产生的误匹配点对进行剔除,然后利用单应性矩阵实现无人机的影像拼接。实验结果表明,SIFT算法和SURF算法均能较好地对影像特征进行提取,SURF算法在效率上更优,RANSAC算法的剔除效果较好,能够得到良好的拼接影像。     

最短路径算法的改进及其实现方法

最短路径分析是 GIS最基本的网络分析功能。Dijkstra算法是目前公认的较好的最短路径算法。文中从节约存储空间 ,提高运算速度出发 ,在 Dijkstra算法基础上 ,对相关边算法进行改进 ,提出邻接结点算法 ,并给出算法的面向对象的实现方法     

Delaunay三角网的生成算法研究

Ｄｅｌａｕｎａｙ三角作为一种主要的ＤＴＭ表示法,具有极其广泛的用途。经过二十多年来的研究,它的生成算法已趋于成熟。本文简要介绍了Ｄｅｌａｕｎａｙ三角网的定义及其特性,在简单回顾和评价了分割－归并法,逐步插入法,三角网生长法等三类主流算法的基础上,提出了一个融以上算法优点于一体,兼顾空间与时间性能的合成算法。经测试,一般情况下它的运算速度远快于逐点插入法,与分割－归并法相当,较好的情况下快于分割－归     

ＧＩＳ中平面三角化的优化算法

ＧＩＳ中平面三角化的优化算法黄杏元，马劲松（南京大学大地海洋科学系）地理信息系统（ＧＩＳ）输出的产品中，等值线图是一种重要的表现形式。对具有一组离散点数据的平面进行三角剖分是绘制等值线囹等的关键步骤。此前，用计算机部训成平面三角网的算法在时空特性方面...     

Householder正交变换在模糊度降相关算法中的应用

在GNSS模糊度解算的过程中,由于模糊度之间存在相关性,为减少搜索时间需要对模糊度的协方差矩阵进行降相关处理。降相关算法的优劣将直接影响到模糊度搜索的效率。本文基于Householder正交变换提出了一种新的降相关算法,并利用随机模拟数据和北斗实测数据,从谱条件数、平均相关系数和规约时间3个方面将Householder算法与目前较为流行的LLL算法以及逆整数Cholesky算法进行了对比。通过实验分析得出,Householder算法能够明显改善降相关处理的效果。但是该算法仍存在规约时间较长的不足,需要进一步完善。     

确定射线空间相邻关系的两个非角度算法的时间复杂度分析

以建立节点上弧段之间的拓扑关系为例，对比分析了两个非角度算法在确定射线的空间相邻关系时的时间复杂度，探讨了进一步将应用范围拓展到确定点集的空间关系时两种算法的有效性。研究表明，在这一类空间分析中基子Qi(xi,yi)函数的Qi算法是一个时间复杂度低、可靠性高的算法。     

一种生成Delaunay三角网的合成算法

结过２０多年的研究,自动生成Ｄｅｌａｕｎａｙ三角网的算法已趋于成熟。它们基本上可分为分治算法、逐点插入法、三角网生长法等３类。其中前两类较第３类在应用上更加广泛。但即使这两类算法也分别存在着时间和空间效率站的缺陷,使它们的应用受到了一定的限制。提出了一个融以上两类算法优点于一体,兼顾空间与时间性能的合成算法。经测试,它的运算效率大大高于逐点插入法,在大多数情况下,也高于分治算法,在分割阈值约为总数     

一维边缘检测算子的递归算法

本文对边缘检测理论和算法作了理论和实验方面的深入研究，选用Ｄｅｒｉｃｈｅ依据Ｃａｎｎｙ设计思想导出的边缘检测算子，证明了递归算法代数卷积算法实现边缘检测的基本原理，导出了几种算子逆归算法的实用公式，实验证明递归算法比卷积算法实现边缘提取在速度方面有着明显的提高，为一维影匹配中数字影像特征提取提供了快速而实用的边缘检测方法。     

行政区划图自动着色的混合遗传算法

结合贪心算法的局部搜索能力与遗传算法的全局搜索能力,研究了政区图四色着色问题的混合遗传算法,并在此基础上提出了一些改进措施。试验结果表明,这种混合遗传算法能有效地解决行政区划图自动着色问题,并取得了较好的结果。