改进的邻近四点法建筑物多边形化简算法

针对应用邻近四点法化简建筑物多边形时因实际数据的复杂性及该算法的不完善出现的效率下降和准确性降低问题,该文提出了一种基于邻近四点法建筑物多边形化简的改进算法。该方法排除了冗余点的干扰,避免运算耗时;细化了基本处理单元的分类,避免遗漏特殊结构类型基本处理单元的处理;对建筑物多边形进行了分类及实时标记,以达到在同时考虑基本处理单元和建筑物多边形的情况下实现建筑物多边形化简的目的。实验结果表明:此改进算法更加实用化,且提高了建筑物多边形化简的效率和准确性。     

基于RWTLS的Allan方差算法简化

Allan方差是现在应用最广泛的随机误差辨识方法之一。大量的试验表明Allan方差可有效地分离出导航过程中的多项随机误差,但是Allan方差也有自身的局限性。针对Allan方差在处理大数据量时计算效率低下、辨识度受粗差的影响较大的问题,本文提出了简化Allan方差算法的方案。首先,在确保Allan方差计算准确的前提下,以提高Allan方差计算效率为目的,对Allan方差算法进行简化;然后,利用抗差加权整体最小二乘（RWTLS）模型的迭代算法对简化后的Allan方差辨识结果进行抗差拟合处理;最后,以光纤式惯性测量单元（IMU）为分析对象,设计试验方案对简化后的Allan方差进行验证。     

基于QTM的线状图形自动化简算法探讨

全球网格是由形成地球表面剖分的一系列区域所组成,八面体四分三角网(QTM)是其中一种具有层次性的网格。本文依据数据点在规则网格中的分布规律,提出了一种在QTM数据结构支持下的线状图形化简算法。该算法以经过每级QTM网格的数据点的平均值为标准,能自动地对比较平缓的线段进行较粗选点,而对相对复杂的线段进行较密选点。本文以及Dutton算法都能克服DouglasPeucker算法中难以客观和合理确定阈值的困难,但是本算法比Dutton算法简单,且具有更高的化简率,能更好地保留了线状图形的弯曲特征。     

基于交叉点的道路曲线化简算法研究

现有的曲线化简算法不能很好地化简具有交叉路口的道路曲线,针对这一问题提出一种基于交叉点的道路曲线化简算法。算法分为预化简和修正化简两个阶段:首先识别并得到曲线上的分段点,利用相邻的分段点作为道格拉斯-普克算法的首尾点对曲线进行化简,得到预化简的结果;然后对于交叉点引入偏差阈值ε,通过判断道路曲线交叉点与化简后交叉点的距离与偏差精度ε的大小关系来确定该交叉点的化简与保留,如果保留或者化简后的道路曲线没有交叉点那么将原交叉点作为分段点对此段曲线进行重新化简。理论分析与实验结果表明,文中算法能够有针对性地保留或化简道路交叉点以及保持曲线化简后的形态特征。     

基于二进制粒子群优化算法的线状目标简化

针对如何从线状目标的简化可行解中选取近似最优解的问题,该文基于二进制粒子群优化算法原理,将线状目标的可行解抽象为节点是否取舍两种状态的二进制序列,由粒子群根据个体经验和社会经验判断构成线状目标上的节点取舍,提出并设计了一种简化线状目标的算法。目标函数主要由节点压缩率和矢量偏差确定,文中给出了算法实现的关键步骤。通过与道格拉斯-普克算法作对比实验分析,证明了该算法的有效性,保留了重要的几何特征点,图形有良好的外观视觉效果,且有更高的节点压缩率。     

基于逐点前进法的点云数据精简

本文在道格拉斯-普克法的基础上提出利用逐点前进法对点云数据进行精简,以兔子的模型为对象进行试验研究。结果表明,逐点前进法对点云数据精简在速度和精简率上与道格拉斯-普克法相比有明显提高。     

线简化定线图管线分段方法研究

管道分段设计是长输管道工程制图的起点,传统的分段设计方法,主要采用手工的布置方式,虽能充分发挥设计人员的主动性,但由于线路一般长达上百公里,致使设计速度慢,效率不高,影响了后期的制图工作进度。本文针对管道分段的问题,借鉴线简化的思路和方法,在分析管道线路分段设计需要和特点的基础上,提出一套管道线路自动分段设计的方案,辅助分段设计工作,并利用ArcEngine实现了一个实例,与传统的分段方法进行比较,证明方案的可行性和有效性。     

一种基于等高线树和Strip树的等高线拓扑一致性化简算法

提出了一种基于等高线树和Strip树的等高线拓扑关系一致性化简算法,该算法可完全确保等高线在化简后不会发生自相交和相互间的相交,且化简后的等高线顶点集合是化简前等高线顶点集合的子集。     

基于最优邻域局部熵的点云精简算法

针对传统的点云精简算法中不能良好保留细节特征的问题,提出一种基于最优邻域局部熵的点云精简算法.首先利用点云局部邻域协方差矩阵的3个特征值构造的维度特征,构建局部邻域信息熵函数,其次依据局部熵值最小原则确定最优邻域,然后根据最优邻域下计算的特征值间的关系,以及局部信息熵来剔除平坦区域数据点.通过模拟数据和实例扫描数据精简...     

利用kd_tree索引实现曲率自适应点云简化算法

本文首先简要分析了现有点云简化算法的优缺点,接着设计了一种基于kd_tree数据索引与曲率采样结合的高效简化策略,充分利用曲率采样的精度优势与kd_tree索引的速度优势,实现了基于kd_tree索引的曲率自适应点云简化算法。试验表明,该算法在减少点云数据量的同时,能够较好地保证模型中的特征点,在速度与效果上都达到了较为理想的结果。     

An appearance‐preserving simplification method for complex 3D building models

The simplification of 3D building models to effectively reduce model complexity and improve rendering efficiency is an important component of 3D GIS. To reduce the data volume while preserving the model appearance, this article proposes a novel simplification method for complex 3D building models. Texture discontinuities are addressed by developing a new data model that records the mapping relation between the texture coordinates of each vertex and its neighboring triangles. The surface mesh of the building model is then segmented into regions, guided by topology and appearance. Finally, the mesh segmentation information is used to derive an improved error metric that considers both geometric and texture errors, and the texture coordinates are adjusted after each simplification operation. A series of comparative experiments alongside traditional methods demonstrates that our approach achieves a good balance between geometric fidelity and texture preservation, and produces simplified 3D building models with better visual quality.     

一种基于CityGML的三维模型单体化方法

实景三维中国建设应满足自然资源管理与社会经济发展需求,因此需要对基础地理信息产品进行实体化改造,三维模型单体化正是实体化改造的关键环节。本文提出了一种基于CityGML的三维模型单体化方法,首先根据地物实体轮廓的二维矢量面提供的顶点坐标及高程信息,构造墙面、屋顶等多边形平面组成地物的简单三维表达,然后配合渲染到纹理技术（RTT）进行纹理贴图,基于CityGML为每个二维矢量面对应的地物重构出有语义、有LOD层级的三维模型。该方法能够高效地实现三维模型单体化,且成果模型容量小,可满足各种实景三维应用需求。     

顶点重要度调整的三维场景集成简化方法

针对地形模型随视点简化时,容易引起边界的变化,使得地物模型与地形模型简化过程中产生"裂缝"或翻转现象的问题,文章提出一种改进方法:在对三维地形和地物进行集成后,采用递进格网表示方法并在边折叠过程中采用条件约束对其简化;在边排序的基础上,根据顶点重要度进行排序。该方法优点是计算时间短,且权值定义能够很好地反映局部几何特征,能够保持三维地形、地物模型边界原始信息和格网三角面的基本方向,并消除集成模型之间的"裂缝"或悬空现象。最后通过对整个三维场景进行动态实时绘制,证明该方法具有良好的可视化效果。     

多条海岸线协同化简的层次化三角网分区法

针对当前海岸线自动综合方法仅考虑单条线要素,未有效考虑其与附近海岸线之间的空间邻近关系,提出一种用于多条海岸线协同化简的层次化三角网分区法。首先,利用约束Delaunay三角网对能否化简的区域进行划分和标识;然后,利用二叉树构建层次关系模型,对各区域实体进行有序组织;最后,有序地对可化简的标识区域进行渐进式化简,并对局部狭窄区域进行自适应夸大,从而实现多海岸线的协同化简。试验结果表明:本文方法可克服复杂区域海岸线化简产生的图理性问题,可明显提高海岸线的化简质量。     

基于网格模型的导航道路图渐进式化简方法

针对将导航数据精度降低时的道路图形综合转换为基于网格模型的线图形化简问题,提出了一种基于网格模型的导航道路数据渐进式协同图形综合方法。该方法能保证综合后的单条道路和道路网都与原始高精度数据保持空间方向关系相似。在数据处理过程中,用导航需求来约束道路的渐进式图形简化,并对道路形状和道路交叉处的空间方向关系进行维护,顾及了导航中道路的可视化效果。已用实际生产中的导航数据进行了验证,证明了本文方法是有效且实用的。     

航向垂线的地图匹配算法

针对现有地图匹配算法的优缺点,该文结合车辆导航特点对空间道路数据进行网格化处理并建立拓扑关系,改进了交叉路口的地图匹配算法,充分利用航向信息设计了基于航向垂线地图匹配算法。通过实际动态测量获取的数据,验证了该算法在解决交叉路口误匹配、不匹配和匹配精度低等问题中的优势。在提高匹配精度和准确性的同时,该算法的解算速度同样能较好地满足导航实时性的要求。     

Street‐level Spatial Interpolation Using Network‐based IDW and Ordinary Kriging

This study proposes network‐based spatial interpolation methods to help predict unknown spatial values along networks more accurately. It expands on two of the commonly used spatial interpolation methods, IDW (inverse distance weighting) and OK (ordinary kriging), and applies them to analyze spatial data observed on a network. The study first provides the methodological framework, and it then examines the validity of the proposed methods by cross‐validating elevations from two contrasting patterns of street network and comparing the MSEs (Mean Squared Errors) of the predicted values measured with the two proposed network‐based methods and their conventional counterparts. The study suggests that both network‐based IDW and network‐based OK are generally more accurate than their existing counterparts, with network‐based OK constantly outperforming the other methods. The network‐based methods also turn out to be more sensitive to the edge effect, and their performance improves after edge correction. Furthermore, the MSEs of standard OK and network‐based OK improve as more sample locations are used, whereas those of standard IDW and network‐based IDW remain stable regardless of the number of sample locations. The two network‐based methods use a similar set of sample locations, and their performance is inherently affected by the difference in their weight distribution among sample locations.     

基于距离角度拟合的地图匹配算法

本文针对影像导航中矢量地图更新慢的问题,提出了利用地图匹配方法进行更新的思想,并介绍了基于遗传算法的匹配方法,同时为了纠正遗传算法在处理平行线时的错误情况,提出了距离角度拟合算法,并进行了实验,结果表明:改进的算法可以较好地纠正遗传算法的错误.     

基于线模型的数字高程模型表达方法研究

数字高程模型的地表构建模型都是基于局部区域的,表现为用某个多项式来表达局部区域的地表面。本文指出了这种基于面的插值模型的缺点,提出了基于线模型的数字高程模型地面表达方式,并针对规则格网和不规则三角网提出了不同的线模型参数表达方法,最后提出了线模型的数据存储方式以及其在地形分析中的应用前景。     

顾及结构信息的DOM镶嵌线搜索算法

针对数字正射影像镶嵌线搜索的传统算法大都只顾及灰度值差异而忽略影像结构信息的不足之处,该文根据镶嵌线的搜索准则,设计自动搜索一条能够避开高出地面的物体、不通过影像边缘且避开待镶嵌影像上灰度反差较大区域的镶嵌线:在原始影像上采用一个综合了灰度信息和结构信息的公式,计算出每一个像素的准则值;为了避免搜索陷入局部最优,采用动态规划的方法搜索出一条准则值最小的镶嵌线。实验表明,搜索出的镶嵌线能够避开房屋、树木等高出地面的地物和车辆等移动物体,避开影像上灰度反差大的区域。