基于Perlin噪声函数的3维地形可视化研究

利用Perlin噪声函数的特点，提出一种基于Perlin噪声函数的随机地形生成方法，并介绍利用该函数构建地形多层次细节模型的实现过程，最后给出利用Perlin噪声函数生成随机地形的实例。     

地球模型可视化及空间分析的研究

在评述3维地形可视化发展情况的基础上，着重探讨地球模型可视化的关键技术；论述对地球模型进行交互操作和空间分析的方法；开发出运行于网络环境下的地球动态模拟应用系统。     

基于ArcSDE C API的ArcSDE客户端实现方法

为了灵活的访问ArcSDE管理的空间数据,可以利用ArcSDE提供的C API函数开发自己需要的客户端。这里介绍了ArcSDE组织空间数据的原理,讨论了利用ArcSDE提供的C API函数来自定义ArcSDE客户端的实现过程,并给出了用ArcSDE提供的C API函数存取空间数据的方法。将本方法应用到国产优秀W ebGIS软件GeoBeans中,取得了良好的效果。     

MICAPS卫星云图在线浏览关键技术研究

为了做好政府的公共气象服务,改善当前服务产品形式单一的局面,作者重点研究了MICAPS软件下的风云卫星云图实现在线浏览和定量分析的关键技术。首先结合ArcGIS Engine完成了该类云图向多波段栅格img格式的转换,生成了自带颜色和投影坐标的栅格云图。然后采用ArcGIS Server构建了栅格云图的网络发布平台,实现了云图在Web环境下的发布、查询和浏览,并采用GIS统计分析方法,提出并实现了云图的定量统计与分析。经测试,该平台可高效地运行于当前Web环境,完全能够适应当前带宽传输及满足主流电脑浏览和分析的需要。该平台应用到包头市公共气象服务系统中,使当地气象局在公共气象服务平台的建设方面迈进了一大步,为公众了解气象和预报员制作气象预警预报提供了一个气象信息辅助决策平台。     

基于L系统的地震裂隙模拟研究

分形技术根据物体的局部自相似特征,突破了以往只能生成较规则图形的局限性,能够利用较少的描述性语句构造出复杂的非规则图形,如树木,河流和地震裂隙等。地震断层的破裂结构具有复杂性与随机性,然而在破裂过程中,总体形态蕴涵着分形的性质,该文研究基于L系统的三维结构建模方法,用以模拟地震断层的破裂。本文通过对地震数据的采集,从整体几何结构出发,并考虑地震断层破裂的规律和岩石的各向异性,提出基于几何可观察性的三维地震断层破裂的L系统构造模型,最后基于OpenGL图形库,实现裂隙的三维可视化仿真。     

一种适合多源地球物理数据三维可视化的快速空间索引技术

识别复杂地质条件下的地质构造,常需要融合多种地球物理探测技术的数据进行分析,应用地球物理数据三维可视化技术可以更好地解释复杂的地质现象,传统的可视化方法由于缺乏对多源地球物理数据一体化的存储管理与索引机制,使得在对大范围多源地球物理数据进行空间局部更加精细可视化时的效率很低.为了更有效地洞察研究区域的地下构造,本文研究了适合多源地球物理数据三维可视化技术的快速空间索引技术.首先根据各类地球物理数据空间分布特点,提出了一种改进的四叉树结构,用于建立对多源地球物理数据一体化存储与管理.接着利用该数据结构,文章现实了多源地球物理数据快速空间查询的机制.将此结构和机制服务于大规模多源地球物理数据精细尺度下的三维可视化,提高对特定空间范围的局部多源地球物理数据动态可视化的效率.最后给出了该数据结构下空间查询与可视化的效率分析,并通过实验对整个算法的效率进行了验证.实验表明,通过建立相应的索引机制,可在大规模多源地球物理数据条件下更高效地展示任意位置岩矿石多个物理特性之间的空间关系,为多源地球物理数据的三维可视化提供技术支撑.     

基于圆盘概化模型的岩溶裂隙渗流路径构建算法

岩溶裂隙网络的识别与重构,一直是岩溶地下水资源和岩溶区地质环境保护研究的热点与难点。基于地表原始裂隙数据、经过克里格插值后的地表裂隙数据、以及通过蒙特卡洛预测得到的地下裂隙数据,本文针对三维裂隙构造中的水流通路识别模块,提出了一种基于圆盘模型的渗流路径构建方法,采用有向图的数据结构来模拟圆盘模型概化后水流沿裂隙的渗流路径,并以邻接矩阵的形式存储其渗流路径数据。同时,为满足大规模裂隙数据快速求交的需要,本文给出了三维R树索引算法缩减遍历各个采样点所用的时间,提高了整套算法运行的效率。最后,以北京市房山区张坊地区地表采样裂隙数据为基础,借助遥感地质调查、重点岩溶区精细地质测量及取样分析等手段,开展三维裂隙空间网络分布模型研究,对岩溶裂隙渗流路径构建算法进行计算机仿真实现,为张坊地区岩溶发育机理的研究及岩溶水裂隙数值模拟提供可视化的分析手段。     

栅格成本距离计算的改进蚁群算法

栅格数据模型是地理信息科学领域的主要数据模型,成本距离分析是其重要的应用方向之一。但当栅格数据量较大时,传统的Dijkstra求解效率较低,因此本文提出了一种用改进蚁群算法来求解栅格成本距离的方法。首先,构建了适合人工智能算法的栅格数据模型及编码方法;然后,在此基础上初始化蚁群,采用状态概率选择机制计算相邻栅格单元之间距离成本,以及距离成本路径方向选择,同时利用改进的信息素更新机制加强蚁群之间信息交流,加快算法收敛速度;最后,引入了遗传算法的选择、交叉和变异等算子优化生产的成本距离的解,增加解的全局性。本文以北极地区的海冰密集度栅格数据为基础,求解北极地区适合航行路线的成本距离。实验表明,结合了蚁群算法和遗传算法优势的改进蚁群算法,能够快速有效地求解出基于栅格数据的成本距离。     

四叉树编码的简易实现方法

在简要介绍四叉树编码基本思想的基础上,提出了一种简易可行的四叉树编码的方法。该方法采用自下而上的方式对栅格数据进行压缩,直接使用数组存储方式代替传统的链表数据结构,对颜色变化单一的图像能起到良好的压缩效果。     

基于WebGIS的TB级南极遥感影像发布系统关键技术研究

我国已经完成南极地区多种类型高分辨率遥感影像的制图,其产品的数据量达到TB级,对这些影像进行网络共享有助于帮助人们更好地认识南极,也能提升我国在南极事务中的影响力.本文介绍了基于数据库以及WebGIS平台的TB级南极洲遥感影像图网络发布系统的设计与实现方法.以ArcGIS Server作为WebGIS平台,对各类遥感影...