地球剖分网格的地形量化模型

针对目前地形量化方法中,量化承载网格层级受限,且量化数据组织管理复杂的问题,提出了一种基于地球剖分网格的四边形网格的地形量化模型。该模型以GeoSOT地球剖分网格为支撑,通过GeoSOT网格编码实现了多层地形量化数据的关联、检索,为矢量数据和规则格网数据的量化处理、组织与存储以及量化数据聚合问题提供了方法。     

一种基于六角格的越野通行方法

为了解决车辆的越野路径规划问题,分析了影响车辆越野通行的主要影响因子,提出了采用六角格网为基础格网量化地形的数据模型,研究了六角格网的空间数据结构及六角格网属性信息的建模过程。对影响车辆越野通行的影响因素进行了分类分析,重点研究了地形、道路、坡度等对车辆通行等级的影响,并且提出了多因子综合分析方法,建立了多因子综合作用下的越野机动通行性分析模型。     

六角网格条件下基于CA的最短路径分析

元胞自动机CA的空间网格常采用四边形网格,很少采用六角网格.本文对原始矢量道路进行压缩后,在六角网格地形量化研究基础上克服六角网格显示和表达的缺点,制定了六角网格道路量化规则并生成了六角网格数据;依据该数据,构建了以六角网格为空间网格的元胞自动机模型;基于该模型求解了栅格数据形式下的最短路径分析问题;并与相同环境下A*...     

基于模拟退火的量化空间关联规则挖掘

目前在空间关联规则挖掘研究中,对数据的处理和算法的改进主要针对布尔关联规则挖掘,存在对空间关联规则的量化表示不够重视等问题。在FP-growth算法的基础上增加规则的事务信息,并使用模拟退火算法,对得到的规则进行进一步挖掘,得到量化空间关联规则。     

计算机兵棋棋盘中投影变形及坐标转换问题研究

兵棋是对作战过程进行逻辑推演研究和评估的军事科学工具,其三大组成要素包括棋盘、棋子和规则。棋盘的经典样式就是六角格兵棋棋盘,计算机兵棋中也常采用六角格棋盘描述战场地形环境,而棋盘的投影变形和坐标转换分别是制约兵棋推演可信度和推演效率的重要因素。首先分析了棋盘所用投影方式的变形规律,提出了个体值法和平均值法对变形进行修正;然后针对经纬度坐标和六角格编码的转换,提出了直接转换和间接转换两种方法,分析其基本转换原理,并给出了坐标转换公式;最后通过实验对所述方法进行验证,结果证实平均值法对于修正投影变形具有很好的实用性,且间接坐标转换法具有更高的转换效率。     

训练模拟系统中地形量化模型的探讨

现代作战模拟系统大多保留"对弈"的推演思路,每一步推演在空间上并非连续,而是按照一定的空间间距和时间间距进行计算的,类似于在网格状的棋盘上下棋.这种网格结构及其属性就是地形量化模型,它是决定地形分辨率及推演实时计算的关键因素之一.重点探讨了地形量化模型的概念、特点及建模流程等方面的内容,为针对不同训练模拟系统的具体需求选择适当的地形量化模型提供了有益的参考.     

训练模拟系统中地形量化模型的探讨

现代作战模拟系统大多保留对弈的推演思路,每一步推演在空间上并非连续,而是按照一定的空间间距和时间间距进行计算的,类似于在网格状的棋盘上下棋。这种网格结构及其属性就是地形量化模型,它是决定地形分辨率及推演实时计算的关键因素之一。重点探讨了地形量化模型的概念、特点及建模流程等方面的内容,为针对不同训练模拟系统的具体需求选择适当的地形量化模型提供了有益的参考。     

六角格网坐标系统中的空间关系及算法

空间关系是空间数据组织、查询、分析、推理的基础。六角格网单元由顶点、边、面3种基本图元组成,由于通常采用六角格来量化战场环境信息,兵棋棋盘中战场环境实体的空间关系表现为六角格基本图元间的空间关系。本文概述了常见的六角格网坐标系统,根据六角格网中基本图元的平均计数,设计了坐标编码,为六角格数据存储冗余问题的解决、空间关系算法的实现奠定了数学基础。从拓扑关系、方位关系和度量关系3个方面,介绍了类直角六角格网坐标系统下基本图元间空间关系及其算法。     

不同空间尺度DEM地形信息容量综合对比研究

DEM包含了大量地形信息,是进行地形分析的基本数据。由于DEM数据的多尺度因素,加之地形、地貌特征具有宏观性与区域分异性的特点,不同尺度下的DEM地形信息容量具有较大的差异。本研究选取黄土高原地区的绥德、佳县、富县和宜君县四个实验样区,以Arc view/GIS软件为技术平台,提取了基于DEM数据的地形因子,并运用比较分析与数理统计的方法,对地形因子的提取结果进行了分析,获取了单一值因子的量化表达模型,确定了DEM地形信息容量与分辨率、地域及比例尺之间的量化相关关系,并在此基础上分析了DEM地形信息容量在不同空间尺度上的分异规律。     

基于DEM的流域地形因子提取与量化关系研究——以陕北黄土高原的实验为例

地貌的形成是一个漫长的系统过程,其形态可以看成是表征其特征的各种地形信息因子复合在一起的复杂函数。以黄土高原地区的6个典型地貌区作为试验区,基于1∶10000比例尺5m分辨率的高精度DEM数据,在实现自然地理单元———小流域自动分割的基础上,随机选取44个完整小流域,完成了区域内沟壑密度、平均坡度、平均坡长和地形起伏度等基本地形信息因子的自动提取;同时,采用比较分析和数理统计的方法,证明沟壑密度与平均坡度、平均坡长和地形起伏度之间存在着很强的线性相关关系,量化模拟结果显示,沟壑密度(Y)可以表示为平均坡度(X1)、平均坡长(X2)和相对高差值(X3)的函数:Y=2.95228+0.127906X1-0.014X2-0.00273X3,模拟精度为94.5%。该方法对于整体研究黄土高原及其他地貌的形态特征和成因机理,具有重要的理论和实践意义。     

规则格网DEM地形表面重构的形态精度研究

规则格网 DEM 是数字地形模拟的主要数据结构,以黄土丘陵地区1:50000规则格网 DEM数据为例,分析研究双线性内插模型和三次卷积内插模型在规则格网 DEM 地形表面重构中的形态精度问题。结果表明,不同内插模型构建的细小格网 DEM,在高程数值精度方面没有显著差异,但对局部地形的形态精度具有显著的影响,且双线性内插模型和三次卷积内插模型都难以实现形态高保真 DEM 地形表面重构;随着 DEM 应用的深入,非常有必要构建一些科学合理、简洁高效的形态高保真 DEM 地形表面重构模型。     

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。     

顾及地形断裂线的LiDAR点云滤波方法研究

针对山区LiDAR点云的特点,对TIN滤波算法的三个重要环节进行了改进:1利用一种简单、快速的随机化格网搜索算法来获取更多的精确初始地面点;2提出一种地形预测角的判断准则来提高地形断裂线附近区域的滤波精度;3对每个激光脚点设置加密优先级,并在滤波过程中动态调整优先级大小,优先级高的激光脚点先进行判断,加密优先级的引入提高了TIN滤波算法对地形的适应性。最后,采用两块分布有大量地形断裂线的山区数据进行实验验证,并与传统的TIN滤波算法进行比较分析,结果表明,改进后的TIN滤波算法可以有效地保留山区的地形断裂线特征,提高了算法在山区的滤波精度。     

基于概念格的空间关联规则挖掘优化

关联规则挖掘会产生大量的项集和规则,其中只有少部分是用户感兴趣和有价值的,其他大部分是冗余的或已知的。在已有的空间关联规则挖掘研究中,用户对数据库中存在的强制约束缺少考虑。本文分析了空间数据库中的已知空间依赖,发现已有的Apriori算法和闭频繁项集挖掘难以消除该空间依赖,为此提出了基于概念格方法的已知空间依赖剔除策略,包括概念格中每个闭频繁节点的产生子获得方法和利用概念格产生子实现最优频繁地理模式挖掘的方法,最后通过实验验证了概念格产生子方法的有效性和优越性。     

DEM网格尺寸对地形因子精度的影响分析

本文以四川省为研究区,基于SRTM数据和GDEM数据,选取5种不同网格尺寸提取坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率和地表粗糙度等地形因子,比较DEM网格尺寸变化对提取的地形因子计算结果的误差。研究表明,DEM网格尺寸的增大增加了DEM对地形信息的概括,提取的地形因子准确性降低;但是网格尺寸如果过小,会导致数据量快速增大,浪费大量时间和计算机资源。所以在生产实践中,应综合考虑多种因素选择适宜的网格尺寸。     

1:5万矢量地形数据与地名数据关联方案的研究

地形、地名信息是基础地理信息的核心要素,两者相互结合,才能准确、生动地描述地理空间社会人文信息,全面反映基础地理信息的形状、分布、空间拓扑关系.本文对国家1:5万空间信息数据库地形与地名数据的连接方案进行了研究,用于指导生产实践.     

点坡度熵在地形简化中的应用

坡度是定量描述地貌形态特征的重要因子。针对DEM坡度在地形简化中应用研究较少的现状,本文基于信息熵理论提出了点坡度熵（SEP）概念,构建了量化地形信息的点坡度熵模型,研究了基于点坡度熵的地形简化方法。结合试验样区数据,将常用的重要点法与该方法进行了应用对比。结果表明,该方法可有效保留地形骨架信息,取主舍次效果优于重要点法。该方法对后续DEM地形简化研究具有一定参考价值。     

基于改进的坡度滤波算法的LiDAR数据滤波

以规则格网来组织数据对坡度滤波方法进行改进,通过比较格网最低点与邻域最低点的坡度得到初始地形,再通过比较格网点与邻域格网最低点的判断获得数据点的地形信息,试验结果表明,对坡度的滤波方法有很大改进,也改善了滤波效果。     

基于1：10000地形数据更新1：50000DEM的研究试验

对1：50000DEM数据库的现状进行了分析,提出了利用1：10000地形数据更新1：50000DEM的主要内容和两种疗法．简要介绍了地形变化检测方法。通过时试验区规则格网DEM成果的精度检查验汪了方法的可行性。客观分析了本次试验的特点和不足,为以后大比例尺地形数据更新小比例尺DEM等相关工作提供了技术参考。     

一种基于GPU Tessellation的地形无缝绘制算法

针对传统多分辨率地形绘制算法构网速度慢、T型裂缝不易处理等问题,提出了一种GPU（graphic processing unit）构网的地形无缝绘制算法。首先,引入实时网格细分（tessellation）技术,将地形构网分为CPU粗粒度Tile网格构建和GPU细粒度Patch网格细分两个阶段;然后,Tile网格采用基于视距的细节层次模型进行LoD层次选择,Patch采用基于屏幕空间投影误差的细节层次模型完成网格细分,兼顾了视距和地形粗糙度对地形绘制的影响,实现了地形细节层次的自适应选择;最后,应用C++语言和DirectX 11工具,设计开发了相应的可视化实验系统。实验结果表明,该方法实现了多分辨率地形的自适应无缝表达,保证了地形网格的连续性;并通过合理平衡CPU-GPU负担,显著提升了地形渲染效率。