Delaunay三角剖分在有限元预处理中的应用

随着计算机技术的广泛应用。有限元方法对预处理提出了更高的要求。如何实现自动网格划分,是一个重要的研究内容。以及怎样才能在有限元方法的应用中,使有限元计算更为快捷,资源利用率高,即如何实现最佳的有限元计算,是应用的关键问题。该文讨论并分析了Delaunay三角剖分在有限元预处理中的应用特点。     

机载LiDAR点云的Delaunay三角网快速生成算法

为了提高机载激光点云的Delaunay三角网生成效率及稳定性,基于分块算法的思想,改进了点云数据的分块方式,利用点云的凸包及重心点进行数据分块,并结合子块中激光点个数阈值进行三角形子块的细分,从而避免了传统子块合并过程中复杂的相邻三角形搜索及优化处理,仅需简单的一步优化即可完成相邻子块的合并,大大提高了算法的效率。经实验证明,该算法简单、高效且稳定性好,尤其对于大数据量的机载LiDAR点云Delaunay三角网生成具有明显的优势。     

Delaunay三角网在河床冲淤计算中的应用

冲淤计算是河流、海岸、港区等水域分析和预测水下地表变化的基础。通过收集不同时期水下地形高程值,基于Delaunay三角网生成的数字高程模型,以三维空间垂直三棱柱体为基本单元,计算出河、海床面局部空间区域体积变化量。利用VBA强大的可视化用户界面及其编程语言,以国家大型工程为应用实例,开发出嵌入于AutoCAD环境中的冲淤量自动计算程序。     

基于MapInfo数据格式在GIS应用环境下等值线综合方法实现

等值线构建是G IS开发、数字地图绘制重要的研究内容之一。重点讨论了基于M apInfo数据格式在G IS应用环境下等值线综合方法的实现,首先根据高程采样点跟踪等高线通过点,再利用五点光滑法、正轴抛物线加权平均光滑法以及M apX提供的光滑方法对等值线通过点进行光滑处理,从而绘制出光滑度好、准确美观的等值线,同时发现M apX所提供的光滑方法可能利用的就是正轴抛物线加权平均光滑法。通过大量的数据验证了绘制的正确性。     

军用文书中地名信息的自适应语义组合方法

军用文书中经常出现基于地名信息的指示指令,自动生成相关指令可极大提高文书的作业效率。基于建设项目,以建设中的地名库数据为支撑,多尺度组织地名数据,基于Delaunay三角网建立各层数据自适应搜索机制,通过相关模型将指定范围内的空间对象与当前对象的空间关系进行自然语言定义,基于概念图和预设链接谓词表,实现各语义要素自动组合,生成基于地名信息的有关指令。经过相关系统测试和海量数据实际应用,地名信息的自适应语义组合方法稳定、有效、实用性强。     

基于标准差准则的海底三维地形模型构建

针对现有三角剖分需要投影到平面,局部优化时属性丢失的问题,本文采用一种顾及水深属性的三角剖分准则——标准差准则进行三角剖分,并且讨论了标准差的含义、标准差的计算以及标准差准则的描述.根据标准差准则,实现了一种基于标准差差则的海底三维地形模型构建方法.实验结果表明该方法提高了三角剖分的合理性,模型重建的细节与精确程度更高...     

基于改进TIN的空中三角测量模型较差显示

为在空中三角测量模型较差检测中形象快速标注误差超限点、超限区域,直观揭示误差全局区域联系,给空中三角测量补加连接点提供指引,提高空中三角测量作业效率和精度,结合逐点插入法和数据分块思想改进Delaunay三角网构网算法,提出了一种空中三角测量模型较差平面显示方法,利用Delaunay三角网的优良网拓扑关系显示超限点并推...     

基于TIN模型的水下地形匹配定位算法

针对当前尚无直接利用海图水深构建不规则三角网(triangulated irregular network,TIN)进行水下地形匹配定位的现状,提出了一种基于TIN模型的水下地形匹配定位算法。首先,在经典TERCOM(terrain contour matching)算法的基础上,设计基于TIN模型的匹配搜索区的确定方法;然后,给出待匹配航迹点的水深值计算公式;最后,构建目标匹配定位的地形相关组合算子,实现匹配定位。实验结果表明:(1)本文所提算法可以用海图的原始水深直接构TIN模型作为匹配基准图进行匹配定位,且其定位精度可明显高于基于规则格网模型的经典TERCOM算法;(2)新方法可以有效的降低误匹配的发生;(3)提出的MMD+MSD组合匹配算子能够一定程度上克服水深系统误差对定位精度的影响。     

基于剖分的中尺度海洋温度场三维显示技术

针对网格化和数据量庞大的中尺度海洋标量场数据在其三维可视化中表现出来的构造效率较低和表达连续性效果较差的问题,以剖分重构为核心思想,采用三线性插值算法对数据进行加密处理,基于不同角度平面对温度场进行剖分和色彩映射,最后采用OpenSceneGraph图像渲染引擎的颜色、光照、透明度和回调等渲染技术展现更为真实的、科学的动态三维温度场,提供一种简洁、高效、科学的中尺度海洋温度场表达方法。     

基于不规则矩形划分的高效海洋环流数值模式并行算法

使用序列化和不规则矩形划分的方法,开发了基于消息传递接口(MPI)的环流数值模式并行算法,并通过邻近点交换策略(NPES)进一步提升了计算效率。在HP C7000刀片系统上设计了两个实验,数值结果表明,使用了NPES的并行版本(PVN)的计算效率要高于原并行版本(PV)。在第二个实验中当进程数为100时PVN的计算效率仍可达到0.9以上,然而此时PV的计算效率已迅速下降至0.39。并用环流模式的PVN版本对一个高分辨率的区域进行了模拟,效果较好。该算法具备普适性,可用于其它环流模式的高效并行。     

Delaunay三角网增点生长构造法研究

论述了一种由计算机自动生成Delaunay三角网的增点生长构造法。该方法属于不规则三角网的动态构网法，它借鉴了静态构网法中递归生长算法的部分思想，并利用Lawson提出的最大最小(MAX—MIN)角度法则对三角网进行即时的局部优化，从而达到了快速、有效地构建Delaunay三角网的目的。该方法对快速生成海底DEM数据，进行海底仿真具有重要的作用。     

基于Maplnfo数据格式在GIS应用环境下等值线综合方法实现

等值线构建是GIS开发、数字地图绘制重要的研究内容之一。重点讨论了基于Maplnfo数据格式在GIS应用环境下等值线综合方法的实现，首先根据高程采样点跟踪等高线通过点，再利用五点光滑法、正轴抛物线加权平均光滑法以及MapX提供的光滑方法对等值线通过点进行光滑处理，从而绘制出光滑度好、准确美观的等值线，同时发现MapX所提供的光滑方法可能利用的就是正轴抛物线加权平均光滑法。通过大量的数据验证了绘制的正确性。     

LOD地形中点坐标查询的研究

为了从细节层次(LOD)地形中获取准确的坐标值,依据LOD地形的特点和OpenGL的拾取机制提出了一种与传统方法不同的方案,实验证明该方法无论在精度还是在速度上都能够满足要求。     

基于三角网构建海底DEM的抽稀算法

为压缩海量水深数据,实现在高分辨率下快速、完整和准确地表示海底地形,提出了一种基于三角网拓扑结构的数据抽稀方法。该方法利用Delaunay三角网的模型优势,快速寻找与水深点相关的区域。根据水深点对区域贡献度大小决定取舍。实验表明,该方法充分顾及海底地形变化趋势,能有效识别海底地形特征点,并且抽稀速度快、失真小、精度高。     

Development of a Vector-Based Method for Coastal Bluffline Mapping Using LiDAR Data and a Comparison Study in the Area of Lake Erie

This paper introduces a new method for bluffline extraction based on analysis of surface normal vectors derived from a 2.5-dimensional Delaunay triangulation network generated using a set of LiDAR points. The developed method has been implemented and tested for the extraction of blufflines in a section of the Lake Erie coastline near Painesville, Ohio. Comparison of the research results with those generated by a method for bluffline extraction based on slope information along elevation profiles on transects shows an improvement in both horizontal and vertical accuracies in situations where the bluff has a relatively sharp edge formation.     

基于ADS40无控条件的海岛礁地形测量方法研究

针对远离大陆的海岛礁地形测绘与高程基准转换困难的问题,基于ADS40航摄系统获取远离大陆的海岛礁区域遥感影像,按照GPS差分无地面控制点的空中三角测量模式实现海岛礁的地理定位,选择高精度的卫星测高模型实现海岛礁区域的高程基准转换。在某海域进行了ADS40测量作业与高程基准转换试验,结果表明,无地面控制点空中三角测量的平面精度达到0.587m;基于卫星测高模型进行垂直基准转换的精度与同步验潮水位观测法得到的高程传递精度相当。     

基于色度平面的自适应颜色聚类

本文的目标是寻找具有更高灵活性和自适应性的颜色聚类方法。在分析了多种颜色聚类方法的基础上 ,提出了 2种无监督的二维色度平面颜色聚类方法 :基于密度的三角化方法和遗传算法优化方法 ,并通过实验对 2种方法进行了比对分析。结果表明 ,基于密度的三角化方法具有很好的边界拟合效果 ,而遗传算法优化对于复杂的数据集和解决干扰噪声有更好的效果。