缓冲曲线和边约束三角网辅助的缓冲区生成算法

本文在分析了已有的缓冲区生成算法后,提出缓冲曲线和边约束三角网辅助的矢理缓冲区生成算法。算法分两步,第一步生成作者提出的缓冲曲线,第二步将缓冲曲线切割组合的缓冲区。算法通过缓冲曲线切割在理论减少了参与切割的线段数目,将不可能成为缓冲区边界的线段在一开始就剔除;在第二步中,算法通过边约束三角网和环绕系数的传递将线段切割重组的过程优化,不相交的线段之间免去比较判断,从而为生成缓冲区一个快速完整的方案。     

基于线段二分法的GNSS—R镜面反射点估计算法

通过研究GNSS—R基本几何关系和S．C．Wu镜面反射点估计算法,提出了基于线段二分法镜面反射点位置估计算法,并利用位移与速度之间的关系,论述了基于线段二分法算法在镜面反射点速度估计中的可行性。为了验证本文提出的算法的正确性,利用MATLAB仿真软件和STK仿真软件对已有镜面反射点估计算法和本文提出的算法进行了仿真分析。仿真结果表明：基于线段二分法算法可以正确估计GNSS—R镜面反射点位置信息和速度信息。     

融合SFM先验信息的城市三维线段重建算法

针对城市场景中大量存在的边线结构特征,该文提出了一种融合SFM先验信息的城市三维线段重建算法.该文算法首先在影像金字塔中构建精简的二维线段集;然后将相机位姿及稀疏点等数据作为先验信息,引入极线约束、方向约束和深度约束构建匹配线对;最后根据匹配线对重建出三维线段集.实验结果表明,该文提出的三维线段重建算法,在保持场景完整性的同时,能够有效地减少线段误匹配和重建结果冗余,缩短重建时间,提高三维线段重建结果精度.     

基于融和算法的二维Delaunay三角网任意点定位研究

二维Delaunay三角网中任意点定位的快慢是影响整个内插构网速度的关键因素。针对目前各种算法还不能在定位速度和穿越路径惟一性之间达到一个有效平衡,本文从计算机实现角度出发,将三角形面积坐标、重心和点与有向线段的关系三者有机结合,构建出一种新的点定位算法。算法定位路径惟一,速度快,是一种健壮高效的最短路径定位算法。     

地形可视化中快速视区裁剪算法研究

讨论了地形可视化中的视区裁剪技术，分析了多种可能的改进方法，并实现了一种基于层次包围球的快速视区裁剪算法。该算法可以十分快速和准确地判断地形渲染过程中节点和视区的相互位置关系，大大减轻图形系统的负担，有效地提高地形渲染的速度。     

一种基于点云数据快速生成建筑物断面图的方法

提出了一种基于点云数据快速生成建筑物断面图的方法,首先利用设计的裁剪面对建筑物断面进行截取,得到该断面的边缘点云数据,形成断面边缘点云的二维平面数据;通过改进的Hough变换算法提取出共线点云,并对共线点云进行去噪、分割;采用选权迭代法拟合提取出的线状点云数据,找出各条线段端点,进而对端点进行连线绘制断面图。编程实现了基于点云数据快速生成建筑物断面图的算法,通过工程实例验证了该方法的可靠性和实用性。     

一种曲线分割与化简的并行算法

针对现有曲线分割与化简算法多为串行算法,无法充分利用多核心处理器的并行计算能力以提升计算效率这一问题,该文提出了一种曲线分割与化简的并行算法。该算法使用Numba库,将曲线分割与化简步骤中,例如弯曲面积计算、判断线段是否相交等具有并行性的任务,加以分割并分配到多核处理器的每一个核心上,以充分利用多核处理器并行计算的优势,提高算法的性能。实验证明,曲线分割与化简的并行算法,可以有效地提高数据处理的效率,降低分割与化简曲线的时间成本。     

实时交互的多分辨率地形模型

实现了一种基于视点的实时交互的多分辨率地形模型，在数据结构、空间连续性、时间连续性、视景体裁剪、扇形绘制和纹理映射等方面详细讨论了该模型实现的技术细节。试验表明，该算法简单、有效，大大加快了图形显示速度，并节约了内存空间。     

基于三角形折叠的连续多分辨率LOD算法

LOD技术是从软件方面提高大范围场景3维渲染速度的有效手段之一.文中在基于三角形折叠的LOD简化算法的基础上,针对在3维景观绘制中模型数据需实时简化的特点,提出了一种基于三角形折叠的连续LOD算法,即预先对模型的几何数据进行简化预处理,并记录每一步的简化操作,以便于在3维景观绘制时,根据要求实时显示不同分辨率的模型数据.最后通过实验数据验证了该算法的正确性和实用性.     

基于小波高精度点匹配的基本矩阵估计

利用2视图进行景物的3维重构中,基本矩阵的估计是一个非常重要的问题。目前无论是线性算法还是非线性算法,在估计基本矩阵时都不太理想。这里采用图像的Harries角点作为端点,经过基于小波变换的子线段匹配方法获得高精度的匹配点对;在此基础上,进一步采用Hartley提出的改进八点算法获得了高精度的基本矩阵。通过真实图像的对比实验证明,该方法能有效地提高景物3维重构中基本矩阵估计精度。     

矢量地图图幅裁剪技术研究

针对矢量地图的图幅裁剪要求,讨论了目前矢量地图图幅裁剪的原理和方法,并提出一种图幅裁剪的通用算法,适应于对矢量数据中的点、线和面数据的裁剪。实验表明,该算法运行快速,可靠性高。     

面向Hilbert八叉树的邻近格元计算算法

为提高线性八叉树邻近格元计算效率,利用Hilbert码标记格元,提出一种邻近格元Hilbert码快速计算方法。以Hilbert基元曲线为基础,引入状态向量的概念以记录Hilbert曲线对同属于一个父格元的所有子格元的填充顺序,从而建立状态向量的层级演进与退化函数,得到状态向量在m阶与m+1阶曲线中的层级映射关系,最终利用状态向量及其层级演进与退化函数实现邻近格元Hilbert码的计算。结果表明,所提算法计算结果正确;状态向量计算速度随层级提高而降低,在第20层级上1 ms内可完成4 201个格元的计算,对后续邻近格元计算影响较小;在指定层级上同等数量的邻近格元计算中,该算法的速度明显优于现有Morton码转换算法,在第15层级上百万级规模的邻近格元计算中,该算法的速度约为现有Morton码转换算法的2.1~2.4倍;在不同层级的百万级规模邻近格元计算中,该算法计算速度相比现有Morton码转换算法的提升倍数随层级提高而增大,在第20层级上该算法的效率提升达到2.6倍。     

RaPC:一种基于栅格化思想的多边形裁剪算法及其误差分析

传统的基于矢量计算的多边形裁剪算法的时间复杂度介于O(Nlog N)~O(N2)之间,且计算过程与特定的复杂数据结构耦合紧密,难以进行底层优化和细粒度并行化。在满足一定误差要求的前提下,采用栅格化处理思想可以实现多边形快速裁剪。本文在已有多边形裁剪算法特征的基础上,提出了一种基于栅格化处理思想的多边形裁剪算法——RaPC算法,并对其误差进行了分析和讨论。试验结果显示,RaPC算法的计算效率随网格单元增大呈幂函数规律降低;当网格大小恒定时,RaPC算法效率随多边形顶点数量呈线性增长,计算时间复杂度为O(N);在处理小数据集时Vatti算法表现出了较高效率,但是在处理包含大量顶点的多边形叠加时,RaPC算法更为高效;RaPC算法的面积误差与网格大小直接相关,提高网格空间分辨率可以有效地降低面积误差。RaPC算法在处理包含大量顶点的多边形叠加分析时比Vatti算法更为高效。     

大数据量遥感分类图像的动态矢量化算法

针对大数据量遥感图像矢量化时间效率低和空间瓶颈问题,采用顶点提取过程中同时进行图斑矢量化的策略,提出一种适应大数据量遥感图像的动态矢量化算法。首先,统计图像中各图斑的顶点个数,将其作为图斑顶点集合能否构成封闭多边形的判定条件;然后,在顶点提取的过程中发现有能够成封闭多边形的图斑顶点集合,立即将其矢量化并释放其所占内存,图斑矢量化时直接将顶点构建成多边形无需生成中间弧段,并即时形成拓扑关系。实验表明,文中算法能快速高效地完成大数据量遥感图像矢量化,速度是ARCGIS（9.2版本）矢量化算法的3~4倍。     

一种基于圆形窗口的多边形裁剪新算法

本文在相关文献提出的圆形窗口裁减算法基础上,提出了一种圆形窗口裁剪多边形的有效算法.该算法的基本思想是,建立单线性链表数据结构来存储多边形的顶点以及多边形与圆的交点,使用一种免解二次方程的算法来求交点的坐标.该算法与其他同类算法相比,具有较简单的数据结构和较快的运行速度.     

一种基于圆域的图形剪裁方法

在地理信息系统应用开发中进行矢量图形显示时，为加快显示速度和受显示范围的限制，通常要采用一定的区域剪裁方法进行处理。本文提出一种基于圆形区域的剪裁方法，该方法比基于矩形区域的剪裁在算法上更为简洁，同时也具有较高的执行效率。     

空地数据链系统中图像自动剪切方法研究

在空地数据链路通信中，鉴于存在需要传输的各种机载图像传感器的数据量越来越大与已有的数据链带宽相对较小的矛盾，为了提高数据链路在战场环境中的图像传输效率，对于用CCD航空相机以中心投影方式获取的静态图像数据，要求远程快速高保真地进行信息传递，提出了一种机载自动数据缩减方案。该方案的关键步骤是图像的自动匹配与剪切，它的实现算法利用了航拍相邻图像间具有强逻辑相关性的特点，基于二维仿射变换模型，使用通过傅里叶-梅林变换计算得到的图像匹配参数，在没有检测到突现目标的情况下，对相邻图像中的场景重叠部分进行自动剪切操作。自动剪切及镶嵌的试验结果表明，本算法复杂度较低，鲁棒性和可操作性较强，能够有效地缩减下行链路中待传输的数据量，具有进一步实用化的潜力。     

矢量地理数据自检测水印算法及其应用研究

运用逻辑分块和量化思想,提出了一种矢量地理数据自检测水印算法,对此算法的鲁棒性进行了实验和分析。实验结果表明,该算法鲁棒性较好,且能有效提高矢量地理数据水印检测的效率。     

嵌入式GIS提高矢量地图显示速度的软件方法实现

嵌入式GIS系统已经深入到国民经济和社会生活多个方面,并得到广泛应用,在资源受限的嵌入式平台上如何通过软件方法提高矢量地图显示速度值得研究。建立矢量地图显示数学模型后,本文从降低数据在外存定位时间、减少数据读取时间和提高矢量地图数据显示处理效率三个方面进行重点分析和阐述,测试结果表明这些方法是有效的。     

一种用于精确认证的矢量地理数据脆弱水印算法

对矢量地理数据脆弱水印进行研究,提出一种用于精确认证的矢量地理数据脆弱水印算法.利用数据自身的特征映射生成脆弱水印,并基于量化思想将数据点自身和相邻数据点的水印信息嵌入到数据点上.通过脆弱水印检测对矢量地理数据的任何篡改进行检测定位,实现针对矢量地理数据的精确认证.实验结果表明,该算法在不破坏原始数据精度和可视化效果的同时,能够有效检测出矢量地理数据中的数据修改、增点、删点、裁剪等篡改,并能将篡改精确定位到数据点.