顾及拓扑的室内薄壁三维模型重建方法

针对当前室内三维重建没有同时顾及内、外拓扑和建筑部件语义的问题,该文提出了一种顾及拓扑的室内三维薄壁模型重建方法。该方法在已有的二维数据基础上,利用"推拉"操作,直接生成保留语义的室内薄壁三维拓扑数据模型,并通过实验进行了验证。结果表明,该方法生成的三维模型保留了墙、门、窗等建筑部件,并顾及了内、外拓扑,能够快速生成室内薄壁三维模型,为室内导航、室内应急等应用提供了模型基础和方法借鉴。     

面向对象的三维矢量GIS数据模型及拓扑关系的建立

本文针对三维ＧＩＳ拓扑空间关系的复杂性,提出了以表为基本单元的面向对象的数据模型,这种数据模型能表达网状的空间拓扑关系。     

顾及拓扑一致性的水系三维曲线化简

鉴于常规曲线化简方法应用于水系曲线化简时难以顾及水系要素的三维特征及其拓扑关系,本文提出了一种顾及拓扑一致性的水系三维曲线化简方法。该方法首先对D-P算法进行三维扩展,实现水系中单条河流三维曲线化简,然后构建水系树结构表达其拓扑关系,最后按照水系树的层次顺序依次进行河流曲线化简和干流与支流的拓扑关系重构。试验结果表明,该方法化简精度高,既能保持水系的三维形态特征,又能保证河流交汇处的拓扑一致性。     

三维地籍空间拓扑数据模型研究与实现

本文提出了一种适于表达三维地籍的空间拓扑数据模型,并分别在概念层次和实现层次给出了概念模型和逻辑模型。概念模型分为3层:要素层、几何层和拓扑层。要素层用于表述地籍管理对象,几何层用于描述实体的几何形态,拓扑层用于表达实体间的拓扑关系。在概念模型基础上,给出了对应的逻辑模型。实验结果表明:所提出的模型有效、可行。     

基于拓扑数据模型的三维宗地合并与分割算法

三维宗地是宗地在三维空间的扩展,其合并与分割是三维地籍最常用、最基本的功能。在给出数据结构基础上,提出基于拓扑数据模型的三维宗地合并与分割算法。其中,合并算法通过查找公共面,获取公共面集,设立拓扑取舍准则,删除舍弃的边与顶点,合并被删除的边和顶点所属的共平面的面与边,更新对应的体与面实现。分割算法通过边分裂,以新生成边替换原始边;面分裂,以新生成面替换原始面;体分裂,以新生成体替换原始体实现。为验证算法,建立了实验原型系统,实验结果表明:算法有效、可行。     

三维体元拓扑数据模型的修正及其形式化描述

针对三维体元拓扑数据模型(OO-Solid Model)的不足,对模型的构模元素进行了修正。对模型的修正和重新设计不仅有利于利用多源数据构模,提高构模自动化程度,便于地质模型的动态更新,更有利于与其他模型(如TIN模型)的无缝集成。利用面向对象和集合相结合的方法,从拓扑学角度,对基本构模元素及模型表达的空间对象进行了严格定义和形式化描述。     

基于航空立体影像对的复杂房屋三维拓扑重建

对利用航空影像对重建复杂房屋三维模型进行了研究,提出了拓扑链、外拓扑和内拓扑的概念,分析了复杂房屋的内拓扑和外拓扑的三维重建,构造了复杂房屋的三维拓扑数据模型。基于此模型设计了双向搜索算法,用于自动构建复杂房屋的三维拓扑面,从而实现了复杂房屋的自动三维拓扑重建。实验证明,本文提出的双向搜索算法是很稳健、高效的。     

3D GIS支持下的盐腔三维表面拓扑重建技术研究

在分析了盐岩特性和盐腔作为地下能源储备库等应用可行性和重要性的基础上,详细阐述了利用声纳探测技术进行盐腔测量的原理及测腔数据的组织方式。利用HalfEdge数据结构和边界表示模型,对声纳测腔数据进行了盐腔三维表面拓扑重建技术的研究。并对构建的表面模型进行了有效性检查和可能存在的缺陷进行了修复,得到了正确、有效的盐腔三维表面模型,为盐腔的稳定性分析、蠕变特性分析等数值模拟过程,提供了有效的数据基础。该方法具有重要的经济意义和社会意义,可以为盐腔的建造,尤其是安全合理地利用盐腔提供科学依据和技术支持。     

基于剖面拓扑推理的三维地质体重建方法

In order to solve the dynamic reconstruction and local updating problem of three-dimensional geological solids, topology reasoning is used for three-dimensional geological modeling. This can advance the level of the corresponding section automation in implementing the 3D geological solid dynamical reconstruction by the construction of and reasoning on topology on the 3D curved surface. This method has been successfully used in the Nanjing city geological modeling and the Zijin gold mine modeling. The results prove that this method adapts to coplanar section and noncoplanar section data, and improves the efficiency of 3D geological modeling.     

三维GIS中基于空间拓扑约束条件的R树研究

在研究了R树的索引机制后,结合三维空间实体对象,提出了一种带有三维空间拓扑约束的R树结构,并依据空间拓扑关系制定了构建索引时的四条规则,在规则的约束下,建立该索引时能有效地减少R树的区域重叠,提高了三维空间的查询效率。     

基于流形拓扑的三维空间实体形式化描述

阐述了三维空间实体语义概念及空间实体之间拓扑性质形式化描述的意义,以组合及点集拓扑理论为基础,给出了基于k-维伪流形的三维空间实体的语义定义。将单纯同调理论用于流形,通过单纯形和单纯复形间的几何构造关系,揭示出三维空间实体的拓扑性质并给出三维空间实体的形式化描述方法。     

空间体对象间三维拓扑构建研究

根据三维拓扑的研究现状以及特定应用领域对三维拓扑的需求,分析了这些特定应用领域的拓扑关系,提出了两种三维拓扑构建方法。这两种方法在兼顾内拓扑的同时主要构建体之间的外拓扑关系。第一种方法是在体单独构建完毕后建立体之间的拓扑关系;第二种方法考虑到当前成熟三维建模软件或CAD软件中的数据大多以离散面方式组织,设计了自动寻体算法,同时构建体之间的外拓扑关系。利用深圳典型地籍数据和建筑设计图生成的三维数据进行实验,验证了此算法的可行性。     

基于无人机遥感影像拓扑分析的三维重建

在无需任何地面控制点或其它先验知识前提下,探索一种基于无人机遥感影像的三维重建方法.利用无人机飞控数据建立的影像拓扑结构,依次通过特征点提取、影像匹配、从运动恢复结构等步骤估计出相机位置和姿态参数,并恢复出场景特征点云信息,最后对重建精度进行分析.试验结果表明,文中提出的方法可快速、可靠地实现较高精度的三维模型重建.     

利用无人机影像进行滑坡地形三维重建

针对滑坡表达研究的需要,提出了一种基于无人机影像序列的滑坡地形全自动鲁棒三维重建方法。以某滑坡区为试验场地,利用无人机搭载小型数码相机获取滑坡影像,辅助飞控数据建立的影像拓扑关系,依据计算机视觉原理,对滑坡地形进行了全自动三维建模,生成了包含颜色信息的三维点云数据,构建了滑坡体数字表面模型(DSM)。结果表明:该方法可快速实现滑坡三维地形精细测绘,有效降低作业成本和劳动强度;所建模型可准确表达滑坡体的空间分布特征,为正确分析评价滑坡稳定性提供了有力支持,尤其适合在困难山区或潜在危险地区的滑坡遥感动态监测。     

基于拓扑的建筑物三维数据模型

分析了建筑物的结构，提出了对简单建筑物半自动提取的策略以及对复杂建筑物顾及其空间三维拓扑结构的建模模型，用实例论证了模型的正确性和高效性。     

倾斜影像的三维纹理快速重建

针对三维城市模型重建,提出了一种利用倾斜影像实现城市模型纹理快速重建的方法。该方法基于摄影测量计算机视觉理论,在事先处理得到城市建筑物数字表面模型的基础上,利用共线方程计算物方与像方的几何投影关系,获得建筑物的三维信息与纹理信息。通过一定的最优算法选择出地物面的理想纹理,实现城市建筑物纹理的自动提取及稠密建筑物纹理的遮挡处理。真实影像纹理重建的结果表明:应用本文方法进行三维城市模型纹理重建具有自动化程度高、效果逼真、成本低的特点,为快速、大面积的城市真三维模型纹理重建提供了一种有效的实现途径。     

三维激光扫描技术在曲面模型重建中的应用

利用地面三维激光扫描仪对目标物体表面进行多方位、多角度的扫描,可以获取其表面大量且密集的高精度点的三维坐标信息以及反射率信息,将这些信息存储到电脑中,使用专业软件进行处理,再使用建模软件生成建筑物的三维模型。本文所研究的是使用地面三维激光扫描仪,通过高速激光测量方式,快速、全面、精确地获取建筑物表面的三维信息,经过一系列的点云数据处理及模型处理,最终完成曲面模型三维重建的过程。