分布式虚拟地理环境中时间同步问题研究

分布式虚拟地理环境中的时间同步问题是达成系统时空一致,确保仿真正确,是用户对虚拟地理环境形成正确认识的前提条件。文中针对分布式虚拟地理环境中3个时间概念,重点对机器时间和仿真时间同步问题进行研究,基于网络延时、各仿真节点时间偏移和PC机及操作系统本身时间分辨率不高的因素对时间不同步造成的影响,提出时间同步自适应模型和算法。     

虚拟森林场景的构建

解决了构建符合林分结构规律的虚拟森林场景的两个关键问题：①森林空间数据的分析与仿真，主要研究林分中树木各特征因子如树高、胸径在林分空间位置上的分布状况；②在森林空间数据给定的情况下，采用交互式参数建模方法构建三维几何树模型，最后阐述了虚拟森林场景构建的具体流程。     

基于MultiGenn Creator & VRP构建校园虚拟现实平台的理论与实践

虚拟现实是用计算机模拟的三维环境对现场真实环境进行的模拟仿真。本文以西北农林科技大学南校区为例,结合MultiGen Creator专业建模软件和VRP可视化仿真应用软件,详细探讨了创建虚拟场景和场景驱动过程中关键技术,设计并实现校园虚拟现实平台。实际运行表明,生动逼真的校园虚拟现实平台浏览速度快、仿真效果逼真,它不仅是一个三维数字地图,也是一个简单的GIS系统。本文涉及的技术对其他虚拟场景仿真系统开发、VR-GIS系统开发有着重要的参考价值。     

张家港市数字城市三维平台建设

伴随着张家港城市建设的飞速发展,城市规划对数字化信息管理提出了更高的要求,数字城市三维平台应运而生。张家港三维平台采用分布式架构体系,有机整合了数字高程模型(DEM)、数字真正射影像(DOM)、建筑物模型、精细场景、城市小品、城市部件模型、POI点、矢量线、矢量面等数据,基本实现以地理信息技术为基础,以遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真为支撑的数字系统,从而使城市规划管理更加直观和智能化。     

基于Skyline的三维技术在城市规划中的应用研究

随着城市建设的飞速发展,对城市规划技术的要求越来越高,传统的二、三维城市规划技术已不能满足现代城市规划发展的需求.以传统的二、三维城市规划技术为起点,分析其存在的技术缺陷,探讨skyline TerraSuit三维平台软件,研究虚拟仿真城市规划系统建设的策略和方法,并利用Skyline提供的应用程序接口开发了虚拟仿真城市规划系统,重点论述三维GIS技术在城市规划应用领域中所实现的功能,最后将系统进行了网络发布,实现了"规划在线"的理念.     

分布式仿真系统中环境场景的实时定位

分布式仿真系统中 ,各节点之间通过消息互相交流信息 ,3维地形虚拟场景通常在大量的仿真系统中作为重要的对象参与仿真。由于各个对象的参考坐标系之间存在差异。所以在 3维地形虚拟场景节点与系统中其他各节点之间进行消息交换时 ,存在一个坐标转换的问题。文中给出了一种坐标转换的快速算法 ,从而保证仿真过程中场景的实时定位     

分布式仿真系统中环境场景的实时定位

分布式仿真系统中,各节点之间通过消息互相交流信息,3维地形虚拟场景通常在大量的仿真系统中作为重要的对象参与仿真.由于各个对象的参考坐标系之间存在差异.所以在3维地形虚拟场景节点与系统中其他各节点之间进行消息交换时,存在一个坐标转换的问题.文中给出了一种坐标转换的快速算法,从而保证仿真过程中场景的实时定位.     

适应于分布式虚拟地理环境服务的对等网络模型研究

阐述了分布式虚拟地理环境系统体系结构的研究现状,对当前分布式虚拟地理环境系统建设所面临的技术难点和挑战进行了深入探讨,在此基础上将对等网络技术引入到分布式虚拟地理环境系统的建设中。对现有的对等网络路由结构的适应性进行了深入的比较和分析,进而设计了一个适应于分布式虚拟地理环境服务的大规模对等网络模型,并对该模型进行了模拟测试和分析,达到了预期的效果。     

基于HLA的分布式虚拟地理环境系统框架研究

讨论了分布式虚拟地理环境的基本内容和框架需求,描述了HLA的体系结构,设计了基于HLA的分布式虚拟地理环境系统框架结构。针对设计的系统框架,讨论了其数据流和对象模型,并提出了一种实现数据协作的方法———数据先备。通过分析,认为该系统框架基本能够满足分布式虚拟地理环境的要求。     

利用GIS与虚拟仿真的三维航标配布

针对目前的二维航标应用系统无法表达航标的真实视觉效果及其融入周围环境的互动式的视觉效应,现有的三维航标系统缺乏定量的配布分析工具与有效的评估方式等问题,设计了基于GIS与虚拟仿真的三维航标配布系统的架构,研究了三维布标环境可视化、航标灯的仿真以及航标配布分析、配布方法、效能评估等关键技术,开发了三维航标配布系统,并在广东海事局蛇口港得到了应用。     

基于ArcEngine的林火监测云图坐标转换及配准功能的研发

采用二次开发语言VB,通过基于ArcEngine的组件开发模式,对林火监测云图进行配准及坐标转换,使其能够与基础地理信息数据叠加显示,准确判断火点的属地信息等相关地理信息以及相关防火、扑火信息,并且可以依托地理信息系统对火点信息进行管理。使林火监测云图与地理信息系统高度融合,增加了地理信息系统数据的来源,提高了云图的使用效率。最终促进了森林防火工作的信息化和现代化。     

近实时中高空间分辨率森林火灾监测系统展望

森林火灾是最为常见的灾害之一,严重危及人类生命安全。及时准确监测森林火灾的发生及火场状况,对应对火灾及减少损失至关重要。当前,森林火灾卫星遥感监测主要以低空间分辨率的卫星遥感为主,空间分辨率过低导致无法探测规模较小火灾及掌握详细火场态势。针对这一问题,结合近些年中高空间分辨率卫星观测、共享及处理能力的发展,本文从森林火灾卫星遥感监测的基本原理、当前可用中高空间分辨率卫星数据及其特点、中高分辨率森林着火区监测算法,以及数据共享与云端存储与计算等4个技术环节,对森林火灾中高分辨率卫星遥感监测当前研究现状与存在问题进行了总结,阐述了近实时中高空间分辨率森林火灾监测系统的可行性。近实时中高空间分辨率森林火灾监测系统可对已有低空间分辨率森林火灾监测体系形成重要补充,依托其空间分辨率的优势有助于及早、准确发现小规模火情,进而为森林火灾的防治与管理提供更好支撑。     

航空红外扫描在探测大兴安岭森林火灾中的作用

航空红外扫描仪是森林防火的设备之一,在大兴安岭特大森林火灾中,它在地面被浓烈的烟雾笼罩下及时把地面的火情记录下来,迅速向前线灭火指挥部报告火情地点及火势的发展情况。在一般目视方法无法报出火情的情况下,航空红外扫描所提供的火情资料,成为灭火指挥部调动地面灭火大军的依据。本文简要介绍红外探火的原理和设备,着重介绍红外探火的基本方法和应用效果。该项成果不仅扩大了红外遥感技术的应用范围,而且发展了红外探火的方法。     

基于GIS的森林火灾扑救路径的构建

森林火灾一般发生在偏远的山区,公路无法直接到达,而在森林火灾扑救过程中如何结合已有的公路、防火林带和无公路的区域,确定最优的行进路线,是扑火指挥员进行指挥决策的重要依据。通常的网络分析仅仅是在已有的矢量数据上进行分析,一般不包括栅格数据。本文讲述了如何基于ArcGIS 8.1的内置数据库Geo-Database构建森林火灾扑救网络数据库,以地形数据、网络数据、植被数据等作为基本数据,用ArcObjects编程实现最优路径的确定。     

An Agent-Based Approach for Regional Forest Fire Detection Using MODIS Data: A Preliminary Study in Iran

Detecting fires, which are at their early stages is the first component of effective fire fighting. To date, several algorithms have been proposed to detect fire spots using remote sensing data. Nevertheless, in order to be able to accurately detect small and cool fires, which are very important at the regional scale, most of these algorithms need to be adjusted and improved. In this paper, an agent-based algorithm is presented for regional forest fire detection using bi-temporal MODIS data. The algorithm is designed to be so self-adaptive and consistent that it could be applied to the different pairs of consecutive images taken by the same satellite platform and at the same daytime. The results clearly show that compared with the MODIS contextual algorithm (version 4), the proposed method is more sensitive to small and cool forest fires in Iran.     

Integrated Spatio‐temporal Data Mining for Forest Fire Prediction

Forests play a critical role in sustaining the human environment. Most forest fires not only destroy the natural environment and ecological balance, but also seriously threaten the security of life and property. The early discovery and forecasting of forest fires are both urgent and necessary for forest fire control. This article explores the possible applications of Spatio‐temporal Data Mining for forest fire prevention. The research pays special attention to the spatio‐temporal forecasting of forest fire areas based upon historic observations. An integrated spatio‐temporal forecasting framework – ISTFF – is proposed: it uses a dynamic recurrent neural network for spatial forecasting. The principle and algorithm of ISTFF are presented, and are then illustrated by a case study of forest fire area prediction in Canada. Comparative analysis of ISTFF with other methods shows its high accuracy in short‐term prediction. The effect of spatial correlations on the prediction accuracy of spatial forecasting is also explored.     

中国林火卫星遥感预警监测技术研究进展

中国目前已形成了地面巡护、近地面监测、航空巡护和卫星监测等4级立体林火监测层次,但森林火灾仍是造成中国森林资源损失、森林生态环境安全和人身伤害的主要林业灾害。为对林火预警监测技术研究提供技术借鉴参考,本文从可燃物参数估测、烟区识别、着火点检测、森林大火燃烧动态监测、森林火烧迹地制图、森林火灾受害程度评价、森林燃烧生物量估算和火后植被恢复监测等8个方面,对中国近二十多年来开展的林火卫星遥感预警监测应用技术的研究进展、存在的技术问题和发展趋势进行了分析,并对构建服务于生态文明建设的天—空—地一体化的林火预警监测技术体系建设进行了展望。     

Modeling of multi-strata forest fire severity using Landsat TM Data

Most of fire severity studies use field measures of composite burn index (CBI) to represent forest fire severity and fit the relationships between CBI and Landsat imagery derived differenced normalized burn ratio (dNBR) to predict and map fire severity at unsampled locations. However, less attention has been paid on the multi-strata forest fire severity, which represents fire activities and ecological responses at different forest layers. In this study, using field measured fire severity across five forest strata of dominant tree, intermediate-sized tree, shrub, herb, substrate layers, and the aggregated measure of CBI as response variables, we fit statistical models with predictors of Landsat TM bands, Landsat derived NBR or dNBR, image differencing, and image ratioing data. We model multi-strata forest fire in the historical recorded largest wildfire in California, the Big Sur Basin Complex fire. We explore the potential contributions of the post-fire Landsat bands, image differencing, image ratioing to fire severity modeling and compare with the widely used NBR and dNBR. Models using combinations of post-fire Landsat bands perform much better than NBR, dNBR, image differencing, and image ratioing. We predict and map multi-strata forest fire severity across the whole Big Sur fire areas, and find that the overall measure CBI is not optimal to represent multi-strata forest fire severity.     

基于虚拟现实技术的高层建筑火灾应急系统的研究

论述了虚拟现实技术(Virtual Reality)的基本概念和优势,采用VRML语言构建了高层建筑火灾应急虚拟现实系统,为参与者提供与真实火灾相接近的演练环境.介绍了整个系统的基本框架及程序设计关键技术.     

谈遥感和计算机技术在城市消防规划中的应用

介绍了城市消防规划的编制方法,同时分析其规划编制中的缺陷,提出了利用遥感和计算机手段进行城市消防规划的方法,并对遥感技术进行了简要介绍。