基于虚拟空间场景的现地用图训练方法

从现地用图训练现状出发,分析虚拟空间场景的特点和性能,设计了现地用图虚拟训练方法,模拟野外现地用图中的地貌认知、地图对照和按图行进,建立计算机量化评测机制。研究表明,利用虚拟空间场景进行现地用图训练,提升了训练信息化程度和训练效率。     

基于特征矩阵和关联图的空间场景相似性度量方法

为了解决包含不同实体数目的空间场景相似性度量问题,本文利用特征矩阵对空间场景进行描述,根据查询场景和数据库场景的特征矩阵生成场景关联图,利用关联图中的各种匹配圈获取空间场景集合,然后根据场景完整度和相似性度量模型计算场景集合中每个场景的匹配度,最后计算出最佳匹配场景,并对匹配结果进行分析评价。实验表明,该方法能够较好地度量不同实体数目的空间场景的相似性。     

利用3DMAX制作城市地表场景的方法研究

在数字城市3维场景建设过程中,大多采用遥感影像图作为地表场景,对遥感影像的要求比较高,如果遥感影像质量不好,分辨率不高或噪声比较多等,就会使得整个场景显得比较乱,严重影响了3维场景的美观性。因此,提出了一套利用3DMAX制作城市地表场景的方法和流程,增强了数字城市3维场景的美观性。     

先验地图/IMU/LiDAR的图优化和ESKF位姿估计方法对比

针对滤波和优化融合算法在不同场景下定位性能不明确的问题，该文构建了一种融合先验点云地图、激光雷达(LiDAR)、惯性测量单元(IMU)的位姿估计框架。对比分析了基于图优化和误差状态卡尔曼滤波(ESKF)两种算法的位姿估计精度，并采用3组KITTI数据进行实验分析。结果表明：图优化算法的绝对位姿误差的均方根小于ESKF算法，3组数据的精度分别提升了28.9%、12.5%和21%;在复杂场景下，基于图优化算法的性能高于滤波算法；在简单场景下，滤波和图优化算法的精度接近，而滤波算法更加稳定。     

面向动态关联数据的高效稀疏图索引方法

为了高效组织管理日益增加的智能感知和关联关系数据,满足多层次任务对多模态场景数据多维特征计算和关联挖掘的需求,针对现有树结构外存索引方法存在的磁盘I/O密集、处理效率低、对关联关系支持弱的瓶颈问题,提出了一种时空关系稀疏图索引方法。设计了一种基于内存图模型的时空索引结构,将多模态场景数据抽象为图的节点和边,支持时间、空间以及关联关系的高效组织,并基于稀疏矩阵进行时空关系图索引的内存表达和存储;以多维树索引为例进行了索引构建以及多模式查询试验。试验结果表明,本文方法在索引生成、时空查询和复杂时空关系查询效率等方面均优于对比方法,支持动态关联的多模态场景数据实时高性能处理和低延迟访问。     

基于改进超体素与图割的室内场景点云分割

室内场景点云分割是三维场景感知、理解、分析及应用的基础。尽管目前的室内点云分割方法可以应用于很多场景,但缺乏对不同结构分割的适应性,在处理临近平行面的分割时,仍无法避免欠分割,因此,本文提出了一种基于改进超体素与图割的方法。首先通过对超体素的邻域选择、法向量计算、特征距离度量,以及对超体素局部邻接图的空间连通性约束与分割,构建出自适应处理临近平行面关系的机制,实现复杂室内场景点云的有效分割,克服欠分割现象;最后通过4组室内场景点云进行验证,并与现有方法进行对比分析。结果表明,本文方法提高了复杂室内场景点云分割的精确率和召回率,验证了其对不同结构分割的适应性和有效性。     

利用遥感数据对单株木和森林场景进行建模

针对遥感在三维可视化方面的不足,提出了用SRTM(航天飞机雷达地形测图任务)和TM(陆地资源卫星专题绘图仪)数据建立森林场景的方法。利用L系统语言和L-studio软件,通过提取的分枝规则建立了针叶树和不同叶面积指数(LAI)落叶树的几何模型,并将其作为森林场景内树木的纹理贴图。实验区的三维地形用四叉树结构建立,综合应用数据分块、动态载入、双缓存数组等措施提高大范围场景的漫游速度。从TM影像获取目视判读的遥感分类图和LAI反演图,结合控制树木的栽种位置和纹理选择,建立了单幅TM影像大小的森林场景。实验为其他遥感数据的三维显示提供了通用的建模方法。     

一种改进的多基线相位展开方法

针对最大似然估计的多基线InSAR相位解缠算法对噪声比较敏感且难以解缠低信噪比干涉图的缺点,该文提出一种多基线迭代与最大似然估计相结合的多基线相位展开方法。首先利用多基线迭代法得到最长基线干涉图粗略的干涉相位;然后在以此粗略相位为中心的相位区间里,利用多基线最大似然估计得到最长基线干涉图的干涉相位精确估计值。该文采用仿真的金字塔场景、多山场景以及城市场景干涉图进行相位解缠实验。实验表明,该方法的相位展开精度比多基线迭代法和最大似然估计法都有了不同程度的提高。     

电子航道图标准建设与应用

电子航道图的标准建设与生产应用关系到内河航运的高质量发展动能.分析了电子航道图标准的现状及存在的问题,建立了现有电子航道图标准体系及内河航道地理信息要素的分类方法,结合电子航道图核心要素,建立了典型应用场景,通过完善电子航道图数据标准体系和精细化生产应用,不断提升综合立体交通网的水运比较优势.     

面向洪灾全生命周期的应急场景模型北大核心CSCD

针对洪灾应急信息缺乏快速准确表达的问题,该文提出了一种顾及洪灾全生命周期的场景模型。在场景模型要素的选取中,结合地理场景包含的要素以及洪灾本身的特性,分别就洪灾不同阶段的不同应急信息分析,最终确立以时空、人物、事务、事件、现象5大要素作为构建场景模型的基本元素。以主题图为建模工具分别就选取的5大建模元素构建了全生命周期洪灾应急场景主题模型,要素之间通过主题图的关联关系实现关联,该模型能够清楚表达在应急状况下不同阶段的应急信息。结合2018年5月广西玉林发生的洪灾,开展了关于模型分阶段实验。结果表明,该文提出的洪灾全生命周期的应急场景模型能实现对洪灾全生命周期的应急信息表达,对防灾减灾救灾起到一定的辅助作用。     

数字城市3维景观仿真技术探讨

根据作者的具体实践指出了数字城市3维景观仿真具有信息交互性、分布性、实时浏览和景观再现以及景观真实性等功能特性，从数字城市3维景观仿真的数据获取、数据管理和数据处理以及地理实体到3维景观的转换等方面分析了实现数字城市3维景观仿真的技术思路，并对数字城市3维景观仿真建立工程中的一些关键技术，如景观背景变换、3维对象信息查询、天气效果的实现以及地形构建等进行了探讨。     

面向数字孪生城市的自然场景构造方法

自然场景内要素种类繁多、结构复杂,在数字孪生城市中还原自然场景具有挑战性。数字孪生城市中的自然场景不仅要使用高逼真的三维模型,还要能表现自然环境中要素的生长过程、结构组成和分布规律,同时满足不同尺度下的场景变换,构造出既符合空间分布规律又具有沉浸式体验的场景。本文从自然场景构造过程的角度分析了场景构造的4个关键技术问题,回顾了目前场景要素建模和场景构造方法,并提出了一种面向数字孪生城市的自然场景构造技术框架。     

一种基于OSG的海量地形快速渲染方法

针对海量地形数据实时渲染,本文采用开源跨平台三维渲染引擎OSG(Open Scene Graph)技术,设计了一种海量地形快速渲染方案。文中对场景结构的组织和管理、LOD调度等关键技术展开了研究,分析了生成IVE三维模型的分页LOD层次结构,提出了一种海量地形快速渲染的实现方法。试验结果实现了海量地形数据的实时加载、距离坡度测量、多种场景漫游方式以及水淹分析等功能,对工程实践有一定的指导意义。     

Spatial‐Scene Similarity Queries

Assessing spatial scenes for similarity is difficult from a cognitive and computational perspective. Solutions to spatial‐scene similarity assessments are sensible only if corresponding elements in the compared scenes are identified correctly. This matching process becomes increasingly complex and error‐prone for large spatial scenes as it is questionable how to choose one set of associations over another or how to account quantitatively for unmatched elements. We develop a comprehensive methodology for similarity queries over spatial scenes that incorporates cognitively motivated approaches about scene comparisons, together with explicit domain knowledge about spatial objects and their relations for the relaxation of spatial query constraints. Along with a sound graph‐theoretical methodology, this approach provides the foundation for plausible reasoning about spatial‐scene similarity queries.     

基于规则的数字校园三维场景建模方法研究

从三维建模所需数据的获取到地形、地物模型的构建等方面进行探讨,研究了系统三维GIS场景的建立方法,并且,选取XX地区作为研究区域,包括数据的获取及处理、地物与地形的匹配,然后基于规则对三维场景进行建筑物、道路、操场、树木等模型构建并导出到Geodatabase数据库中。基于规则的三维场景建模方法适用于大面积相似建筑物的模型构建,并且大大地提高了其建模效率。     

AutoCAD平台上数字线划图的建库方法研究

通过对建立在AutoCAD平台上的数字线划图图元数据格式的探测 ,提取各类地理信息 ,在通用关系数据库系统中建立矢量数据库 ,并实现数字线划图中各种图元数据的自动入库及图元与数据库记录的链接 ,为目前存于AutoCAD平台下的数字线划图直接转入GIS提供了一种有效的方法