考虑地形特征的DEM内插软件包HIMI的研究

本文介绍带地形特征（地形单点、边界线、构造线和断裂线）的DEM内插软件包HIMI的原理及程序结构，并指出其高效性。数据分块和重排程序ARRANGE和考虑地形特征的DEM内插程序INTM是HIMI的两个主要部分。本文引用图论和数据结构的理论解决INTM中子区边界提取问题，用多交点判断法解决子区中数据分块和重排问题。利用HIMI内插了三个带地形特征的模拟表面的DEM和一个带地形特征的实际地形表面（欧洲Drivdalen试验场的一个像对）的1∶5千比例尺的DEM。结果表明，若采样数据具有足够的逼真度，HIMI内插出的DEM就具有足够的逼真度，HIMI是有效实用的，可用于生产大比例尺DEM的内插软件包。     

分形布朗随机过程及其在三维数据内插中的应用

作为一门新兴学科的分形理论被广泛应用于众多领域,它在测绘学中的应用也逐渐引起越来越多的重视和关注。分形的基础数学模型之一－分形布朗随机过程可以对许多复杂地形或地貌地进行定量描述,这种方法应用于三维数据内插获得了传统手段难以达到的效果。     

基于WorldView-3卫星带状影像生产地形级地理场景数据

实景三维中国建设要求地方层面生产2 m格网DSM、DEM及优于0.5 m分辨率DOM的地形级地理场景数据。对WorldView-3卫星带状影像数据,采用传统的灰度匹配、特征匹配、变换域法匹配的方法,无法获得足够满足要求的连接点。本文采用基于频率相位匹配辅助的概率松弛控制点匹配方法进行连接点匹配,获得的满足精度要求的连接点数量多且分布均匀,后续生产的DSM、DEM及DOM地形级地理场景数据精度满足要求,为实景三维西藏察隅试点建设顺利开展提供了技术支撑。     

基于三维激光扫描的数字化地形测量方法

由于进行数字化地形测量的过程中,对地形三维点云数据去噪效果不佳,导致进行地形测量获得的地形图与实际地形不匹配,为此研究基于三维激光扫描的数字化地形测量方法。依据三维激光扫描原理,采用HDS8800三维激光扫描仪采集三维地形点云数据,使用全球定位系统与三维激光扫描仪共同完成三维地形点云数据配准与连接后,通过改进后的二代小波变换去噪方法去除配准后的三维地形点云数据噪声,并应用Realworks软件依次完成三维点云数据抽稀与压缩、空洞修补、数字高程模型生成以及地形图轮廓生成等操作,从而实现地形数字化测量。实验结果表明：该方法的地形点云数据采集及相关处理受噪声影响较小,进行地形测量获得的地形图与实际地形也更加匹配,可为实际工程设计提供可靠的地形依据与参考。     

三角网至规则格网的快速生成方法及其应用

三角网至规则格网的生成在地形内插和遥感影像配准中小面元微分纠正等方面都具有重要应用。其关键在于快速准确地搜索每个格网点所在的三角形,然后根据三角网顶点信息内插每个格网点的信息。针对格网点在三角网中的定位和内插计算量大的问题,本文提出了一种自适应扫描线填充算法以快速准确地搜索定位出每个格网点所在的三角形;针对地形内插或者小面元微分纠正中每个三角形具有相同运算的特点,采用GPU技术实现了TIN格网内插以及小面元微分纠正并行加速。分别采用大范围自动空三获取的三维点进行地形内插以及大尺寸遥感影像进行微分纠正实验,结果表明本文方法可以有效提高效率。     

基于数据融合的SRTM数据空洞填补方法

总结国内外对SRTM数据空洞的填补方法,指出基于内插的填补方法无法满足大区域SRTM数据处理的需求。提出在内插的基础上进行数据融合的空洞填补方法,并以实例验证了该方法是一种获取完整地形数据的有效途径。     

数字高程模型内插方法的可视化对比研究

在生产或生活中应用数字高程模型内插时,最关键的问题就是怎样选取恰当的内插方法来满足高程数据建模的需求。不同的DEM内插方法随地貌地区和采样点方式的不同存在不同的误差。本文使用V isual Basic语言将数字高程模型内插方法编写成一套能够快捷方便的获取内插点高程的内插软件系统,可以使应用人员直接捕捉地面点高程,并获得地形的可视化信息,由此可以直观地观察到在同一地区相同采样点方式的条件下采用不同的内插方法引起的内插精度等质量方面的优劣区别,从而获取最优的内插方法,有效地满足DEM的生产、质量控制、精度评定和分析应用等各个环节。     

确定高程异常的GPS／水准重力内插法

本文介绍了在局部地区借助于一定数量的GPS／水准点上的高程异常和该地区及周围的重力数据和地形数据内插试地区内任一点高程异常的原理和方法，该方法仅需利用6个或以上的GPS／水准点并利用该地区及周围一定密度分布的重力点和地形高数据，就能以一定的精度内插出该地区内任一点的高程异常。     

利用内切圆内插等高线的算法

等高线内插在地图自动综合、地图数字化、三维地形重建等过程中都具有重要意义。许多等高线内插算法在等高线急剧变化以及闭合等高线处存在问题。在分析已有等高线内插算法优缺点的基础上,提出了一种等高线内插算法。该算法以等高线上的节点为圆心,建立与相邻等高线之间的内切圆来探测相邻等高线之间的空间关系,并获取等高线间的辅助线,进而内插出等高线,一方面弥补了已有等高线内插方法中的问题,另一方面有效提高了等高线内插的速度和质量。通过与其他内插算法之间的实验对比分析,验证了本方法的科学性和先进性。     

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。     

激光雷达技术在城市三维建筑模型中的应用

针对数字城市中三维建筑物建模问题,在介绍并比较了传统城市三维建筑模型的建立方法后,着重阐述了如何利用激光雷达技术进行数字城市中三维建筑物建模,如何使用纹理映射的方法进行模型纹理粘贴。     

基于3DS MAX 3 维校园地图漫游的实现

探讨了基于3DSMAX和Photoshop等软件建立校园3维图的理论和技术方法,并提出了校园设施建模的方法及相关制作技巧,在此基础上笔者完成了徐州师范大学泉山校区教学区的校园3维图制作,并应用3DSMAX结合Premiere pro实现校园3维图的动画漫游功能。     

三维GIS中建筑物的若干问题探讨

随着GIS向三维领域的不断发展，三维GIS中实体目标的数据获取和建模显得越来越重要。以三维GIS中的建筑物作为研究对象，分别从建筑物的各类数据的获取方法和模型建立技术等方面进行了深入分析，并着重介绍了基于数字地图资料的数据获取和建模方法。     

基于ArcGIS AE与CE的三维数字城市开发

针对三维数字城市建设周期长、数据更新难等问题,本文基于ArcEngine开发组件和CityEngine建模平台,提出了一种二三维数据联动的三维数字城市开发方法。该法首先通过对立面凹凸和顶面简化,利用规则化建模方法构建城市三维模型,然后运用插件技术在ArcEngine中读取三维模型和Geodatabase二维数据,实现城市三维模型场景可视化、空间查询与分析。实验结果表明,本文提出的方法所构建的三维数字城市功能强大,可充分利用已有数据,缩短开发周期,实现二三维数据联动,彻底解决了三维数字城市系统数据更新困难问题。     

基于VRML的层状地质体3维建模

为了形象地表现层状地质体形态,本文利用VRML在虚拟环境中建立了3维地质体。根据层状地质体的实际情况,本文利用VRML中的几何形体建模节点ElevationGrid和IndexedFaceSet创建了3维地质体的虚拟现实模型。该方法利用钻孔数据获取层面数据,使用Surfer软件进行数据插值,得到网格化数据文件,用网格化文件与ElevationGrid节点相结合,模拟地质体上下表面,用IndexedFaceSet节点建立两层表面边界,从而构成一个视觉上闭合的3维实体。最后用此方法建立了层状地质体的虚拟现实模型实例。     

不动产登记数据的建筑分层分户三维建模关键技术

随着实景三维建设的不断推进,城市管理向立体化、精细化和数字化发展,建筑分层分户三维模型能够承载更详细精准的属性信息,并能叠加倾斜三维模型进行场景渲染,可以更好地服务于城市不动产三维管理、数字赋能社会治理等工作。本文以“萧山区数字赋能社会治理”项目建设为背景,探索和实现了基于不动产登记数据的建筑分层分户三维建模关键技术,形成了从全空间多源异构数据归集至城市全域建筑分层分户三维模型建设的一整套生产技术流程,为城市不动产三维管理、数字赋能社会治理等提供了有效的技术支撑和数据基础。     

无人机和地面三维激光扫描仪在1∶500城市基本地形图测绘中的应用

目前,对于城市1∶500数字化地形图数据的获取与更新中,全野外数字测图仍是主要的测绘方式。如何利用新的测量手段提高生产效率和降低劳动强度,是值得关注的问题。文中阐述无人机和地面三维激光扫描仪新技术在城市基本地形图测绘中的应用,利用无人机航测生产的1∶500正射影像图成果,辅助进行全野外测图;利用地面三维激光扫描仪,将快速获取的三维点云数据加以处理,用于测绘成果质量检查。通过这些新技术,对提高1∶500城市基本地形图的生产效率进行有益的尝试,对同类工程具有借鉴意义。     

单波束测深数据的插值精度分析

基于误差传播定律,对稀疏的离散水深点内插值进行了精度分析,建立了单波束水深内插值中误差表达的数学模型,利用我国南方某海岸带的3个试验区的进行了试验。试验结果表明,反距离加权法、Shepard法和线性插值三角网法,辅以自适应搜索半径法,内插水深值粗差比例普遍低于5%,质量与效率上为较优的插值模型;内插值精度与数据源精度有关,但与数据源密度关系不大;在给定深度测量极限误差情况下,建议在制定有关数字水深模型标准时,对水深在20 m以内的格网点水深值极限误差可设置为0.4 m。     

基于Skyline与3DS Max的3维数字社区综合建模技术探讨

结合3维数字社区建设的实例,探讨了Skyline与3DS Max的3维数字社区综合建模的具体方法和关键技术。