利用双重索引快速构建道路网络连通拓扑

路网拓扑关系的生成是进行最优路径规划的基础。本文针对ISO GDF4.0模型对道路连通拓扑的定义,结合最优路径规划对道路网络连通拓扑的要求,提出一种使用R-tree空间索引和B-tree索引双重索引方式快速生成道路连通拓扑的算法。连通拓扑快速构建算法包括新道路生成和网络拓扑提取两部分,新道路生成过程中,首先,自上而下地打断道路形成直线段集并求交点,然后,自下而上地重构直线段集以生成新道路。在打断道路求交点过程中,对道路建立R-tree空间索引,显著提高了几何要素的查找速度。在网络拓扑提取过程中对序列化数据建立B-tree索引,使得其查找速度大大加快。通过对双重索引算法的时间复杂度分析与验证表明,本文提出的拓扑生成算法具有较高的执行效率。     

CSAMT数据三维可视化的方法

CSAMT(可控源音频大地电磁法)是地球物理勘探中电法勘探的一种经济且有效的方法,传统的方式是通过手动或自动的方法绘制剖面图、等值线图等来展示其探测的数据,这些方式往往具有数据展示不全面、效果不直观等缺点.为了克服这些缺点,本文利用计算机三维可视化技术,以甘肃玉门某地区的数据为例,探索并实现了CSAMT数据三维可视化构模的方法.文中首先分析了CSAMT数据的存储方式与空间分布,提出了一种高性能的数据读取与组织算法;接着文章根据原始的数据信息,提出了基于探测方向数据点生成TIN的方法,建立了测线模型;为了更好地预测勘探范围内的三维空间情形,文章实现了一种高效的CSAMT数据快速局部插值算法,进而实现了数据场模型的建立.本研究表明,通过三维可视化技术将CSAMT数据建立并绘制成三维虚拟模型,能更加直观、更加全面地展示该数据,可为地质解释与规划决策服务,具有较好的推广前景.     

天气雷达基本反射率产品的地学可视化

对基本反射率产品进行可视化,是准确分析区域天气的基础。本文以梅州市CINRAD/SA型雷达该类产品为例,对该类数据的存储结构做了详尽的剖析,设计了产品径向数据向二维矩阵转换的算法,研究了该类数据转为极坐标系下矢量类型和直角坐标系下栅格类型存储的绘制模式,并采用ArcGIS Engine进行了实现。最后对两种生成显示回波的方法进行对比分析,结果表明:两种方法都能准确显示回波,应用时需根据实际情况采用相应的方法显示与分析雷达回波。     

基于均值变点分析的三峡库区河网提取研究

均值变点是最常见最直观的一种类型,它以平均值为分析对象,通过计算整个样本数据的方差(S)与分段样本的统计量(Si)之差来确定变点,变点的存在会使S和Si的差距增大。本文以SRTM DEM数据作为基本的地形数据,借助Arc Hydro Tools扩展模块,研究基于地表径流漫流模型的数字河网提取方法,采用均值变点分析法确定提取河网的阈值,并对结果进行分析。经对比发现,提取的主干河网与1∶250 000地形图主干上吻合较好,次流上更具真实性,提取结果可以用于各种地形分析。     

基于AutoCAD15的三维地质曲面绘制方法

介绍了利用AutoCAD15环境下的VBA开发适合于绘制三维地质曲面的详细方法,并给出了相应的实例。     

城市虚拟现实研究初探

虚拟城市是3维城市地理信息系统的前沿领域。该文对在微机上如何建立虚拟城市作了初步探讨，把建立虚拟城市的方法分为3维真实场景建模，海量数据环境下的场景漫游以及确定任意时刻声音文件的调入时机三个部分，重点介绍了控制三维场景漫游，自适应层次细节模型，简单碰撞检测的实现方法，并提出了采用泰森模型调用声音文件的新思路，最后给出在VC 开发环境下用OpenGL建立虚拟城市的应用实例。     

3维场景中树的一种简易绘制方法

在3维GIS中，树属于复杂地物。在简单介绍目前常用的树木绘制方法的基础上，给出绘制3维树木的一种简易方法－贴图法。实践证明，该方法在3维场景的描述中具有一定的通用性，且其实现的思想可以被绘制其他相关地物所借鉴。     

基于Oracle 10g实现多元空间数据管理

地理信息系统中的多元空间数据包括专业化的空间数据(矢量数据和栅格数据)、属性数据,以及与之相关的各种多媒体数据。多元空间数据来源多样,数据量大,操作复杂,难以在传统关系数据库中存储管理。为了有效管理多元空间数据,在关系数据库中引入了数据对象,利用数据对象存取并操作多元数据,将地理信息系统应用中的各种多元空间数据,纳入到统一的系统框架内。基于对象关系数据库,提出了设计多元空间数据管理系统的完整思路。最后,利用最新的ORACLE10g数据库实现多元空间数据存储,使用ADO.Net连接数据库,实现了多元空间数据管理系统。     

一种自适应时间步长的场地地表污染扩散元胞自动机仿真模型

针对传统扩散模型难以动态模拟地表污染物时空不均匀扩散过程的问题,本文提出一种基于元胞自动机模型的污染物地表扩散仿真模型,在综合考虑地表高差及粗糙度对污染物扩散过程影响的基础上,确定了不规则污染场地的元胞边界条件、划分了元胞空间、提出了一种降雨和非降雨条件下污染物扩散流速计算方法,基于分子扩散建立了地表污染扩散模型演变规则。为更好模拟地表污染物扩散情况,本文提出了一种污染物随坡度和质量衰减的元胞自适应时间步长调整算法,该算法能够动态调整元胞自动机的时间步长,防止固定时间步长在污染物快速扩散时错过细节,而缓慢扩散时消耗计算资源。实验设计了降雨和非降雨两种情形对污染物随时间扩散的过程进行仿真与分析。实验结果表明,不同下垫面对污染物扩散速度有很大的影响,污染物在糙率为0.012的水泥地表上的扩散速度约为其在糙率为0.035的一般性土壤地表上的2.7倍;降雨强度和时长能够加快污染物的扩散,且扩散速度随着降雨曲线变化而改变,并在雨强峰值附近达到最大;污染物扩散服从坡度分布特征,且随着时间变化,高污染区域范围和污染物浓度差异渐渐变小,并在一段时间后,浓度变化渐渐趋于平稳;自适应时间步长演变算法能够较好地体现一次演变过程中污染物扩散在不同邻域元胞方向上的细微时间差异,提高污染物时空分布的计算精度。     

试论GIS的新进展

近年来,数字地球、虚拟现实、计算机网络等前沿技术为ＧＩＳ提供了新的机遇和挑战。讨论了ＧＩＳ与这些前沿技术的关系,并对ＧＩＳ的发展提出了展望。