基于OpenGL的规则格网地形法线计算优化研究

本文探讨了OpenGL的光照计算原理以及法线在光照计算中的作用,针对规则格网地形的几何结构特征提出了直接计算、方程法以及迭代法计算地形平均法线的3种方法,并分析了各自的优缺点。实验证明,迭代法由于用加法代替乘法计算,同时又避免了不必要的重复法线计算,计算效率具有明显优势。     

基于三角网数据文件的水库库容计算

提出基于三角网数据文件的计算库容方法,推导三角网库容计算严密公式。通过与南方CASS软件计算结果对比表明,不仅计算结果精度高、速度快,还能一次计算多个水位的库容量等。     

点质量模型计算弹道扰动引力的快速替代算法

利用点质量模型计算弹道扰动引力可以使扰动引力的计算模式具有较为简单的结构,但它本身也存在计算复杂、计算量大的缺点,很难适应实时快速计算的需要。通过分析各频段空间扰动引力矢量随高度变化的特性,从数值逼近理论的角度出发,提出了利用多项式分段拟合的方法替代点质量模型计算空间弹道扰动引力矢量。计算结果表明,所建立的拟合函数模型结构形式简单、计算速度快,单点平均计算速度提升2个数量级,能够满足弹道扰动引力实时、快速计算的需要。     

格网DEM坡度计算模型的相似性研究

当DEM的精度和分辨率确定后,坡度坡向计算结果取决于计算模型。本文设计了逐栅格单元的相对差等级评价方法,并结合基于整体的频率图和XY散点图评价指标,定量揭示了坡度计算模型之间的异同。主要结论为:①坡度计算模型有离散和连续之分,连续型模型能给出更加符合实际的坡度坡向计算结果;②坡度计算结果与计算点数有关,点数越多,计算结果越稳定;③算法间的差异随DEM分辨率的增大而增大。最后本文给出了实际应用中的坡度计算模型。     

基于近景摄影测量的基坑土方量计算及精度评价

土方量的计算是工程建设中的重要环节,计算精度将对合理选择施工方案有很大影响。针对传统土方量测量方法外业任务繁重、作业复杂、不能快速计算等问题,提出一种以非量测数码相机、多基线数字近景摄影测量为基础,通过获取DTM数据来计算土方量的方法。研究表明,与传统测量方法相比,计算结果误差小于5%,满足土方量计算的精度要求。也验证了近景摄影测量用于土方量计算的实用性和可行性,为快速、精准计算土方量提供了可靠途径。     

基于Model Builder的土地开发整理土方量批量计算工具的研究

在土地开发整理项目的土方计算中,传统的ArcGIS计算方法需要操作者按照复杂的步骤依次进行,且每次只能计算一个田块。当田块较多时,需耗费大量时间,且容易出现错误。针对该方法的缺点,本文借助Model builder流程化建模平台,将传统的ArcGIS土方计算方法进行延伸改进,构建了土方量批量计算的模型工具,并结合具体工程实例进行验证。结果表明,土方批量计算模型工具的计算精度与传统ArcGIS方法一致,但自动化程度更高,计算速度更快,能够同时计算多个田块土方量,大大地提高了工作效率。     

一种改进的电离层层析投影矩阵生成算法

<正>确建立投影矩阵是电离层层析的必要条件。由于反演区域较大且观测数据繁多,同时考虑到离散后格网的复杂性,传统的投影矩阵的计算算法中存在大量的重复计算,严重影响计算效率。文中对传统算法流程进行调整,在不改变计算结果的情况下,消除冗余计算,大大提高了计算效率。     

大型园林景观工程精细土方计算方法

针对大型园林景观工程土方计算的特点,提出了考虑复杂边界确定的三角网的土方计算方法。为提高计算精度,针对几种特殊地形,提出了高程点离散化的主要措施。结合实际工程运用所提出的土方计算方法和处理措施,实现了复杂区域的精细土方计算,满足了实际园林景观工程土方计算的需要。     

地图代数中的双重网格计算方法

当今数据量级的骤增以及高精度要求的剧升是科学计算的新特点。随着物联网、云计算的发展,对全球范围分析计算的米级、亚米级以上高精度的要求已经出现。因为倍缩的颗粒度意味着计算量和空间复杂性几何级数般地飙升,因此机械地缩小栅格尺寸以实现计算精度和效率保证的自然途径理论和实践上都遇到极大困难。本文首先论述了实际计算中双重网格计算的原理和关键。它是在通常地图代数粗栅格距离变换后,充分利用其中心间长距离准确计算的基础,运用两端点间度量计算中的微分公式,在两端点粗栅格内各有微小位移时简易并准确计算位移后距离,以完成所有相关端点粗栅格中各细栅格阵的距离变换运算,从而实现高分辨率度量下的目标计算。并在此基础上详细阐述了实际应用中双重网格计算的具体实施方案,并讨论了它的计算复杂性。结果表明,双重网格计算方法极大地降低了计算开销,在理论和实践上突破了栅格方法对于大区域度量计算的适用性问题。     

利用Clenshaw求和计算大地水准面差距

引入非正规化的球谐函数,使用Clenshaw求和法不需要计算单个球谐函数值而直接计算级数和。将Clenshaw求和算法和标准向前列递推算法在计算时间上进行比较,并对两种方法计算的稳定性进行了数值分析,给出了数值模拟结果。通过数值计算得出了Clenshaw求和计算全球大地水准面差距的适用范围,为实现高精度大地水准面的计算提供借鉴。