Displacement of building cluster using field analysis method

This paper presents a field based method to deal with the displacement of building cluster, which is driven by the street widening. The compress of street boundary results in the force to push the building moving inside and the force propagation is a decay process. To describe the phenomenon above, the field theory is introduced with the representation model of isoline. On the basis of the skeleton of Delaunay triangulation, the displacement field is built in which the propagation force is related to the adjacency degree with respect to the street boundary. The study offers the computation of displacement direction and offset distance for the building displacement. The vector operation is performed on the basis of grade and other field concepts.     

基于场论分析的建筑物群的移位

在多边形群目标综合中,移位是一种旨在解决空间邻近冲突的重要操作.以建筑物群在街道拓宽后产生移位操作为例,提出一种基于场论分析的移位方法,认为街区块多边形边界的收缩产生向街区块内部逐步传递并衰减的作用力,从而促使建筑物多边形的空间位置移动,借助于物理学场论中的"等势线"模型来表达这一移位现象.基于Delaunay三角网建立了类似于Voronoi图的建筑物群剖分结构,用于表达移位场模型的"等距离关系曲线".在移位场中目标的运动方向与运动距离由矢量和运算及梯度衰减函数计算完成.算法思想在一地图综合软件系统中已实现.     

解决街道与建筑物图形冲突的移位模型研究

介绍了在地图缩编中因道路符号所对应的实际尺寸加宽而破坏了建筑物与道路符号的正确关系时,针对第二、三、四类建筑物进行移位所涉及的数学方法,并给出了实验结果。最后,介绍了用栅格探测加矢量计算法对移位后可能产生的要素间的后继图形冲突所进行的探测,以及消除后继冲突的方法。     

解决图形冲突的受限变形所涉及的数学原则——以道路与建筑物的关系为例

在新型辅助栅-矢混合数据结构以及自动建筑物分类的基础上,介绍了在地图缩编中因周围多条道路符号加宽而无法通过移位来维持建筑物与道路符号的正确关系时必须采取的建筑物受限变形所涉及的数学原则,给出了实验结果,并用目视法和数字法对变形结果作了评价与分析。     

一种基于降维技术的街区综合方法

大比例尺城市建筑物综合一直是自动综合研究的重点。利用大比例尺城市建筑物和街道之间存在几何空间互补的特点,提出依据建筑物骨架线和街道骨架线对街区进行综合的新方法。定义骨架线提取方法,分析建筑物骨架线和街道骨架线之间的特性,在此基础上,提出基于降维技术的建筑物合并、化简、位移等综合方法。进一步,充分概括了本方法在自动综合技术实现上的优越性,并通过实验证明其有效性。     

基于约束条件的地图目标移位

地图目标移位是地图综合和空间信息可视化研究中的一个重要问题,其难点是如何在移位过程中满足一定的约束条件以保持目标之间的空间关系。本文以城市道路扩张为例,借助带约束性Delaunay三角网,结合有限元和空间推理方法,重点探讨顾及空间关系的基于约束条件的地图目标移位问题,并给出满足一定约束条件下的节点移位算法和计算实例。     

道路中心线提取及网络建立的算法研究

提取道路中心线并建立道路网络是网络分析和地图综合中的基本问题,本文提出了利用约束Delaunay算法形成道路约束三角形网,并在此基础上提取道路中心线,形成道路中心线及建立网络。强调在提取过程中要注意的几个关键问题,并提出了解决方法。     

用计算机模拟人类制图员解决地图缩编中的图形冲突

针对地图综合中因道路符号的夸大表示而引起的道路与建筑物的图形冲突,提出了让计算机模拟人类制图员具备视觉及分析功能的具体方法,设计了一种新颖的栅格矢量混合数据结构,以便通过将移位区内的所有建筑物分类,进行制图移位和受控变形等解决图形冲突。     

GIS环境下城市平面图形的自动综合问题

主要论述城市平面图形自动综合的数据库支持 (完整实体的建立、复合物体的生成支持等)、综合过程的逻辑层次以及平面图形合并的若干算法。     

基于多距离空间聚类的城市建筑景观时空分异研究

以大连市中山区6个街道建筑信息为数据基础,选取建筑景观指标,基于ArcGIS空间统计与多距离空间聚类分析方法研究了各街道10年间建筑景观空间格局分异特征。结果表明：从2003-2013年,各街道建筑景观逐渐由水平向垂直空间扩展,其中青泥洼桥街道、人民路街道及海军广场街道城市建筑景观变化明显突出;2003年4种类型建筑物在尺度为928.68 m时,空间分布上均呈聚集状态,当大于928.68 m时,超高层建筑空间聚集程度降低。到2013年,高层建筑物随尺度的增加聚集程度逐渐减低,低层、多层和超高层建筑在空间分布上均呈一定的聚集状态。     

基于Snake模型的建筑物群移位算法改进研究

在对Snake模型研究的基础上,结合建筑物群在移位中的特点,从2个方面对Snake模型进行改进:首先,在Snake模型中加强对齐排列建筑物群这一重要空间特征的识别,以便保持对齐排列建筑物群在移位前后不变;其次,针对传统Snake模型有时无法解决两个建筑物空间冲突的缺点,对街区中的建筑物群实行分层次移位,先将有冲突的两个建筑物作为整体,与剩余其它建筑物利用Snake模型一起移位,然后再根据文中提出的建筑物间相互冲突的4种受力模型,进行建筑物间空间冲突的移位。最后利用改进的Snake模型进行移位实验和分析。     

地图自动综合中Beams移位算法的实现与改进

地图自动综合中,基于Beams模型的全局最优化移位算法通过借鉴材料力学中杆件结构的移位和变形,模拟地图上空间目标(群)在移位操作中的传递性和衰减性,从而较好地保持地图目标(群)的形状、空间关系和分布模式。然而,目前对该算法实现细节的介绍仍然较少,也没有可操作的参数(弹性模量、横截面积和惯性力矩)设置方法。针对此种情况,对算法进行了实现与改进。首先,介绍了算法的基本数学模型与有限元求解方法;然后,从算法实现的角度,详细研究了Beams模型刚度矩阵和外力向量的计算和聚合等关键问题;最后,在降低参数复杂性的前提下,提出了一种自适应参数设置方法来改进算法。为了验证算法的可行性和适用性,在Delaunay三角网的支持下,分别对道路网和建筑物群进行移位,结果表明改进后的算法可较好地应用于地图上线状目标(群)和离散面状目标群的移位。     

路灯AM/FM/GIS建设研究

通过对AM/FM/GIS的研究 ,结合路灯行业实际情况 ,指出了路灯行业AM/FM/GIS建设的必要性。构建了路灯AM/FM/GIS系统的体系结构和路灯AM/FM/GIS功能框架 ,并提出路灯AM/FM/GIS系统建设的合理建议     

The spacetime gravitational field of a deformable body

The high-resolution analysis of orbit perturbations of terrestrial artificial satellites has documented that the eigengravitation of a massive body like the Earth changes in time, namely with periodic and aperiodic constituents. For the space-time variation of the gravitational field the action of internal and external volume as well as surface forces on a deformable massive body are responsible. Free of any assumption on the symmetry of the constitution of the deformable body we review the incremental spatial (“Eulerian”) and material (“Lagrangean”) gravitational field equations, in particular the source terms (two constituents: the divergence of the displacement field as well as the projection of the displacement field onto the gradient of the reference mass density function) and the `jump conditions' at the boundary surface of the body as well as at internal interfaces both in linear approximation. A spherical harmonic expansion in terms of multipoles of the incremental Eulerian gravitational potential is presented. Three types of spherical multipoles are identified, namely the dilatation multipoles, the transport displacement multipoles and those multipoles which are generated by mass condensation onto the boundary reference surface or internal interfaces. The degree-one term has been identified as non-zero, thus as a “dipole moment” being responsible for the varying position of the deformable body's mass centre. Finally, for those deformable bodies which enjoy a spherically symmetric constitution, emphasis is on the functional relation between Green functions, namely between Fourier-/ Laplace-transformed volume versus surface Love-Shida functions (h(r),l(r) versus h ^′(r),l ^′(r)) and Love functions k(r) versus k ^′(r). The functional relation is numerically tested for an active tidal force/potential and an active loading force/potential, proving an excellent agreement with experimental results. Received: December 1995 / Accepted: 1 February 1997     

三维激光点云联合无人机影像的古建筑重建

古建筑保护是当下测绘领域的热点研究课题,非接触测量是克服传统方法数字化不足、容易造成"二次破坏"的有力举措。本文以哈尔滨红霞街99号外侨私邸为例,提出了一种将三维激光扫描技术和无人机航测技术相结合进行古建筑重建的研究方案。基于三维激光扫描仪和无人机获取的古建筑内外点云数据和影像数据,利用点云数据生成正射影像并绘制平、立、剖面图,创建三维模型,最后以实地量取的建筑物尺寸数据为参考分析得出图纸和模型误差。结果表明：利用三维激光点云联合无人机影像能够高效地进行建筑图纸恢复,创建高精度精细化的三维模型,为古建筑保护提供了一种全新的思路。     

地图目标移位的空间关系维护

在分析有限元方法处理地图目标移位问题的基本思路和地图目标移位产生的空间关系冲突传播特征的基础上,提出了一个利用空间推理和有限元分析相结合的方法维护地图目标空间关系的算法。     

利用原始激光雷达点云数据提取渐进式建筑物轮廓线

建筑物是城市三维建模的重要元素,其轮廓信息的提取既是难点又是重点。本文提出了原始激光雷达点云数据的渐进式建筑物轮廓线提取方法。首先对原始点云数据采用渐进数学形态学滤波分离非地面点;然后使用改进的三维Hough转换分类出建筑物点云;进一步提取建筑物轮廓点,并根据相邻点方位角阈值确定建筑点云轮廓的关键点,以此简化并拟合建筑物轮廓线;最后基于轮廓线长度加权方向将建筑物轮廓规则化。结果表明,该方法大大提高了点云处理的效率和精度,可以直接从采集到的初始数据中自动化渐进式得到建筑物轮廓线信息。同时该方法对解决中小城镇建筑物体积小,距离近和屋顶坡度较大等问题具有较好的效果。     

一种结合语义分割模型和图割的街景影像变化检测方法

由于街景影像具有地物尺度多样化、地物界限不明确、地物光谱信息复杂等问题,造成应用统计方法、机器学习等方法对复杂度高的街景影像变化检测性能欠佳.因此提出一种结合语义分割模型和图割(GC)的街景影像变化检测方法.该方法首先采用Camvid数据集训练DeeplabV3+网络得到的迁移学习模型对两个时期的街景影像进行语义分割;...     

无人机倾斜摄影测量技术应用于自然保护区勘界

随着自然保护地整合优化预案的实施及勘界立标工作的进展,对勘界成果的现势性和准确性要求日益提高.为解决传统勘界工作中存在的监测技术落后、工作量繁多、成果界线不精确、边界不客观等问题,本文基于无人机倾斜摄影测量技术,结合Google地图和数字正射影像,通过摄影测量和实地测量相结合的方法,实现了满足精度要求的自然保护地边界快...     

Building Displacement Based on the Topological Structure

Map data at smaller scales than their source can result in spatial conflict, whereby map symbols become too close, or overlaid. Server map generalisation operators may be applied to solve this problem, including displacement. In this paper, we show how an optimisation algorithm, the snake algorithm, was used to displace multiple objects in order to resolve spatial conflicts and maintain important spatial relationships between objects during displacement. Two principles based on the snake algorithm are proposed in this paper. First, the truss structure mirroring spatial proximity relationships between buildings and between building and road is formed based on the weighted proximity graph derived from constrained Delaunay triangulations (CDT) in each map partition. In the weighted proximity graph, each connecting line is determined as a snake and as an element unit to assemble the global stiffness matrix in snake algorithm. Second, a buffer method that calculates force between a building and a road (or other linear features) or between pair of buildings is adopted in the snake algorithm. This avoids the imbalance phenomenon caused by different force calculation methods during the displacement. The feasibility of the approach is demonstrated in obtaining real geographic data. Finally, the results are cartographically usable and in particular, the spatial relationships between objects are preserved.