一种矢量海图双重水印技术研究

针对矢量海图水印版权保护的研究特点,在分析论证MVCF格式矢量海图数据精度及分布特征的基础上,提出了一种双重数字水印技术。通过将面向线要素特征点的空域法水印技术与面向点要素水深值的零水印技术进行算法融合,构建了具有技术优势互补的新型水印算法模型。实验分析表明该类算法可在保证矢量海图精度的条件下,对抗各类水印攻击,且具有较强的鲁棒性。     

滚动球变换的数字水深模型多尺度表达

 空间数据的多尺度表达,是GIS领域研究的重点和难点问题之一。本文以数字水深模型(Digital Depth Model, DDM)为研究对象,从DDM的地理和尺度特性出发,在分析二维滚动圆变换算法原理的基础上,通过对二维滚动圆变换算法的维数扩展,提出一种可用于DDM多尺度表达的滚动球变换算法。即利用不同大小的三维空间球体代替二维滚动圆沿给定DDM的上侧表面滚动,得到可保留正向地貌,缩小或填平小于一定尺度下的海底负向地貌的DDM,从保障舰船海上航行安全的角度,实现对DDM的多尺度表达。另阐述了该算法的基本原理和实现步骤,并在VC++环境下对算法的正确性和有效性进行了验证。实验结果表明,该算法在符合DDM多尺度表达原则的前提下,能较好地保持DDM的基本地形特征,且具有较高的计算效率。     

高精度缓冲区边界相向逼近求交算法研究及实验

针对海洋划界等距离线/中间线方法中双方距离比例不为1∶1时的海洋划界存在的不足,探讨了基于欧氏平面的距离等比例线法及其后续研究存在的精度无法满足海洋划界的实际应用需求的问题,提出了基于地球椭球体解算距离等比例线的高精度缓冲区边界相向逼近求交算法,并阐述了该算法的基本原理和实现步骤,最后结合海洋划界实例,对该算法的有效性进行了验证。     

一种利用双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法

针对障碍环境中路径规划存在的运算效率低、最短路径遗失问题,根据凸包边界在构建空间网络模型过程中具有快速高效的特点,结合路径与障碍物的相对位置关系,提出了一种基于双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法。该算法在对凸包边界算法进行改进的基础上,提取左右侧关联障碍物的凸包边界作为网络模型,利用最短路径算法搜寻目标路径,并在ArcGIS Engine环境对密集不规则障碍物进行了仿真实验。实验结果表明,与凸包边界算法和航路二叉树算法相比,所提出的算法具有构建空间网络模型效率高、实际最短路径不丢失等优点。     

一种基于ArcGIS的LiDAR点云数据生成等值线的方法

对于LiDAR点云数据,采用传统方法(由TIN直接生成)提取的等值线平面位置抖动大,锯齿多,存在破碎的线段和独立的多边形。提出了一种基于ArcGIS 10.2的LiDAR数据提取等值线的方法:首先创建LAS Dataset,然后构建Terrain数据集细化数据,再转换为栅格构造更为平滑的表面,最后通过栅格表面提取等值线。某海岸船载LiDAR数据的对比分析表明:该方法通过栅格化点云的方式抑制了高频噪声,具有速度快、等值线平滑的特点。     

顾及“保真性”原则的双向滚动球变换DDM多尺度表达算法

在分析符合"安全性"要求的数字水深模型(DDM)正向滚动球变换应用局限的基础上,根据高保真DDM多尺度表达评价标准中对水深值准确性、严密有序性及地形信息等级嵌套性的要求,从顾及"保真性"原则的DDM多尺度表达需要出发,提出一种基于双向滚动球变换的DDM多尺度表达算法。分析了海底地貌特征点在DDM双向滚动球变换过程中的变化趋势,根据DDM正向滚动球变换的尺度依赖特性,计算出了一定尺度下海底地貌的横向分布范围与纵向分布高度,建立了DDM多尺度表达中细部(骨架)地貌的判定准则。通过保留给定尺度下DDM中的骨架地貌,使海底地形的整体变化趋势得到了保持,满足了DDM多尺度表达对水深值准确性的要求;论证了DDM单值曲面等距离面变换的水深序同构特性,通过对给定尺度下的细部地貌进行DDM双向滚动球变换的等距离面提取,使海底地形的局部起伏形态得到了保持,满足了DDM多尺度表达对水深值严密有序性的要求;从满足DDM多尺度表达对地形信息等级嵌套性的要求出发,分析了DDM双向滚动球变换中尺度因子与地形信息等级单元逻辑包含关系的不相关性,论证了任意尺度因子条件下具有的相应等级地形信息范围的一致性。试验结果表明该算法克服了DDM正向滚动球变换存在的无法保留负向骨架地貌和保持海底局部地形起伏形态等不足,可有效保留DDM中骨架地貌并综合细部地貌,满足顾及"保真性"原则的DDM多尺度表达要求。     

海图产品一体化更新问题研究

目前,我国的海图生产已经实现了由传统的手工模拟制作方式到计算机辅助数字化制作方式的历史性转变,可以按不同标准为用户提供各种数字海图数据和纸质海图产品,初步形成了基于海图数据库的数字海图和纸质海图生产新模式。然而,在这一新的海图生产模式中,如何实现对多样、异构的海图数据的一体化有效更新,却是一个一直未能得到很好解决的十分棘手的问题。为了有效解决这一问题,从分析我国现行的海图生产模式及特点入手,结合国内外相关研究成果对海图更新问题进行了深入的研究,初步给出了适合我国的海图产品一体化更新模式,并扼要分析了相关关键技术。     

基于A星算法的无人机路径规划优化模型研究

在分析传统无人机路径规划方法应用局限的基础上,针对传统A星算法启发函数单一、拐点冗余,以及效率不够高等系列问题,以虚拟城市地理环境为研究背景,通过提出面向起讫节点方位角的A星算法加速优化、启发式搜索中动态加权重构评价函数的A星算法加速优化和顾及Floyd算法插点策略的A星算法路径优化等层次递进的算法优化策略,解决了对A星算法搜索方向的量化约束、搜索权重数值的优化重构及冗余拐点的插点删除等技术问题,实现了改进后的A星算法运行效率的显著提高及最短路径判定准确性的明显提升。     

基于一体化思想的海图更新数据模型

海图更新一直是海图生产与应用领域研究的重点问题.在分析了我国海图数据特点的基础上,给出了异构海图一体化更新的模式与方法,设计了实现该模式所必需的海图更新数据模型;并利用SQL Server数据库构建了相应的海图更新数据结构;最后讨论了利用海图更新数据实现异构海图一体化更新的关键技术.     

海图面状要素注记字级的自动确定

目前,海图面状要素注记字级的确定通常取决于海图制图资料,需要人工判定,工作效率低、注记字级很难保持协调统一的问题。以海图上的岛屿和群岛为例,从模拟人脑思维的方式出发,通过对已出版海图上大量岛屿和群岛的图上面积计算及相应字级的统计分析,构建了面积与注记字级关系模型,并将这一关系模型应用到面状要素注记字级的自动确定中。实验表明,该方法根据海图面状要素图上面积的大小自动给出了合适的字级,保持了整幅海图注记字级的协调统一,且执行效率较高。