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附有标高刻度的三维立体剖面图的模型方法及其在垂直形变分析中的应用

提出了一种用于垂直形变分析的附有标高刻度的三维立体剖面图的全新模型方法 ,介绍了用这一模型方法建立国家复测水准网三维立体剖面图模型的过程。使用表明 ,这一模型方法与目前常用的三维空间表示方法相比 ,在定量、定位分析水准点的沉降变化时具有直观、快速等优点。     

支持自动综合的多尺度三维建筑组织与管理

多尺度数据的有效组织与管理是实现三维建筑自动综合及多尺度应用的基础。本文对空间数据综合与多尺度表达数据管理方法的研究现状进行了分析。根据三维建筑自动综合的特点,本文提出了一种基于R树的多尺度三维建筑空间索引模型——GAMR树（Generalization Area Multi-representation R Tree）;对GAMR树的定义和结构进行了详细描述,设计了顾及GAMR树高度与所选长度阈值关联关系的索引构建方法。针对三维建筑特点,设计了一种支持多尺度区域对象完整查询的检索方法,并根据建筑特征的可辨性,实现了顾及视线角度对投影长度影响的三维建筑模型多尺度可视化方法。实验证明,GAMR树能很好地适用于三维建筑多尺度模型的组织与管理,对三维建筑几何模型的自动综合具有重要意义。     

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面向地质大数据的结构-属性一体化三维地质建模技术现状与展望

开展三维地质建模的目标,不应当只是实现地质体框架的可视化表达,而应当同时实现地质大数据的聚合、管理、挖掘、分析和共享。然而,传统的方法和技术难以实现顾及地质语义的结构-属性一体化三维地质建模与耦合表达。多点地质统计学方法虽然便于多源数据、地质先验知识、结构-属性的融合建模,却仍然受到数据结构表达能力不足、三维训练图像难以获取和非平稳现象的限制。面向地质大数据集成与管理的要求,详细讨论了三维地质建模中的空间数据模型、基于多点地质统计学的结构-属性一体化集成建模方法、以及基于三维地质模型的地质大数据集成与管理的框架与模式。发展新型的面向地质结构-属性耦合表达的统一空间数据模型,以及知识驱动与数据驱动协同的三维地质结构-属性一体化集成建模技术体系,着力构建出地质大数据的聚合、集成、管理、挖掘和分析的可视化环境与操作平台,是未来三维地质建模领域的研究热点和前沿方向。      

基于手绘图件的考古遗址三维建模方法

考古遗址是研究古代人类活动的重要场所。重建考古遗址三维模型对于历史回溯、古环境恢复和古迹保护等考古工作均具有重要的意义。传统考古发掘过程中普遍采用的手绘图件难以实现考古现场环境的模拟与再现,也不能准确地反映出遗址中文化层与其所包含地物的空间关系。近年来,考古学家引入各类勘察新技术用于考古文化层与遗迹的三维建模,但这些方法无法应用于已完成发掘工作的遗址三维重建。针对这一问题,本文提出一种以考古发掘过程中普遍采用的手绘图件为数据源的考古遗址三维建模方法。该方法以探方为基本建模单元,将考古文化层与遗迹分开建模,利用探方分布图及探方图建立考古文化层三维模型,利用遗迹图建立考古遗迹三维模型,并以三维实体布尔运算方法,将两者无缝整合,构建完整的田野考古遗址三维模型。最后,以湖南澧县八十垱东区为研究区,验证了本文相关研究成果的有效性与实用性。实践证明,该方法能够充分利用传统考古过程中积累的大量资料,有助于将传统考古学在宏观尺度下的定性描述转化为现代"数字考古"中微观尺度的定量描述。     

三维地籍与城市立体空间开发的信息技术应用分析——以南京市为例

随着城市化进程不断推进,我国各大城市普遍出现了城市规模迅速扩大,人地矛盾日益显著的现象,而随着国家建设资源节约型与环境友好型社会的发展战略调整,传统的外延扩张模式已不再适应新形势下的城市土地利用,城市普遍进入了土地立体开发的阶段。为了适应当前城市三维开发与管理的需要,本文通过对三维地籍与城市立体开发之间的关系加以分析,讨论了三维地籍建设的必要性和可行性,而后按照三维地籍建设流程,从数据采集、存储、管理、表达和应用等方面,探讨了三维地籍建设的关键技术,特别是结合当前二维地籍管理成果和三维空间数据的兼容与衔接管理,提出了三维地籍建立过程中法规、实践试点和部门协调等方面的政策措施建议,以实现地籍数据和管理的连贯性和一致性。最后,以南京市为例,总结了南京市当前采用特殊地籍号与单独存储的方式处理地下空间土地范围勘测定界与土地权利登记的方法,并且结合网上看房系统详细分析了GIS、RS、GPS技术、摄影测量技术、虚拟现实技术和网络技术等信息技术,在三维地籍建设中的应用和不足,提出适应南京市现状和技术发展趋势的三维地籍建立方法。     

Parallel-Dynamic Interpolation Algorithm of Sea Surface Height for Future 2D Altimetry Mapping of Sea Surface Height

The sea surface height data volume of the future wide-swath two-dimensional(2 D) altimetric satellite is thousands of times greater than that of nadir altimetric satellites. The time complexity of the 2 D altimetry mapping reaches O(n~3). It is challenging to map the global grid products of future 2 D altimetric satellites. In this study, to improve the efficiency of global data mapping, a new algorithm called parallel-dynamic interpolation(PA-DI) was designed. Through the use of 2 D data segmentation and fine-grained data mosaic methods, the parallel along-track DI processes were accelerated, and a fast and efficient spatial-temporal high-resolution and low-error enhanced mapping method was obtained. As determined from a comparison of the single-threaded DI with the PA-DI,the new algorithm optimized the time complexity from O(n~3) to O(n~3/KL), which improved the mapping efficiency and achieved the expected results. According to the test results of the observing system simulation experiments, the PA-DI algorithm may provide an efficient and reliable method for future wide-swath 2 D altimetric satellite mapping.     

利用机载LiDAR数据重建大型复杂立交桥三维模型

立交桥三维模型在交通导航、景观设计等方面具有重要价值。机载LiDAR平台能够快速、准确地获取地物三维点云,有助于立交桥的提取与重建。本文提出了一种基于机载LiDAR数据的大型立交桥三维模型重建方法。该方法首先从原始数据中提取立交桥点云,然后构建三维网格并根据连通性对立交桥点云进行分割,将连通桥面进一步分割为无分叉或交汇结构且宽度保持一致的“结构单元”,接着利用道路中心线的连续性对立交桥遮挡部分进行修复,并结合桥面中心线和宽度信息对桥面进行重建,最终获得完整的立交桥三维模型。为了验证方法的有效性,本文选取了2个立交桥数据进行实验。结果表明,重建模型的正确率和完整率达均到90%以上,质量较好。本文方法能够取得较好的大型立交桥三维重建效果。