CALPUFF模型模拟结果的时空多维可视化表达

大气污染扩散模型数值模拟结果的时空多维可视化表达,能有效展示大气污染扩散空间分布,为快速高效辅助后期污染分析与应急决策提供重要的参考。CALPUFF模型能高效模拟污染物在大气环境中时空变化的扩散过程,而现有大气污染扩散模型模拟结果可视化表达普遍存在不能有效集成地理信息、缺失部分重要维度特征等问题。论文首先分析了CALPUFF模型,及其与组件式GIS紧密集成的技术方案,为模型模拟结果与地理信息集成提供了技术支持。然后,基于CALPUFF模型的数值计算模拟结果,详细研究了风场数据预处理及其矢量绘制方法,浓度场的数据预处理及其栅格渲染方法。在三维地形场景下,探究了大气污染物的时空扩散模拟可视化表达方法,给出了CALPUFF模型模拟结果与三维地形场景的集成表达策略。最后,通过组件式GIS,构建了福州市三维地形场景,以大气污染CALPUFF扩散模拟结果为例,在WPF系统框架下,实现了风场和浓度场的时空动态模拟和空间层级多维可视化表达。实验结果表明,本文所采用的时空可视化技术方案能将CALPUFF模型模拟结果,有效集成三维地形场景,实现模型模拟结果在时间维度上动态扩散和在空间维度上的层级分布,可为大气污染模拟结果的时空多维可视化提供参考。     

RSS新闻事件的多维描述与时空可视化方法

百度等按照时间或焦点的传统新闻检索方式,缺少对新闻事件在时间维度和空间维度及时空发展规律上的组织和表达。鉴此,本文提出了一种在时间和空间维度对在线简易信息聚合(Really Simple Syndication,RSS)新闻进行多维描述和时空可视化的方法,帮助用户全面、直观理解焦点新闻事件的时空发展过程及趋势。该方法从新浪、百度和Google等多家网站的RSS新闻服务中抽取新闻,将新闻报道时间近似为新闻事件发生时间进行时间维度描述,动态解析并识别新闻概要中的中文地名词汇,进行地址匹配和空间定位,完成新闻事件空间维度描述。以H7N9禽流感热点新闻为例,本文通过过度颜色、统计折线图进行时间维可视化表达,以大小渐变的圆形符号进行空间维可视化表达,多维度描述并展示了H7N9禽流感新闻事件的发展过程和趋势。     

多维动态GIS系统与应用评述

多维动态GIS一直是国际GIS学术界研究的热点问题之一.在总结ISPRS2008(北京)国际会议上与此相关的研究论文基础上,重点就GIS多维动态空间建模方法、球面可视化表达与拓扑描述、技术分析与应用等方向的研究成果及存在问题进行了评述与分析.     

多维可视化技术在地理空间元数据检索中的应用研究

基于信息可视化技术的数据检索是一个新的研究领域。在地理空间元数据检索过程中,多维可视化技术将有助于显示检索过程,改进检索结果,提供数据间隐含信息来提高检索精度。本文基于地理空间元数据的特点,对三种可用的多维可视化技术:平行坐标、星状图和散点图矩阵的形式和特点进行了分析。同时研究了地理空间元数据检索的关键技术:可视化技术、交互浏览、数据组织和检索算法。最后探讨了可视化检索的评估理论和方法。     

面向复杂城市场景的Sort-First并行绘制系统中负载平衡与性能分析

在高精度建模方法越来越丰富的背景下,三维城市场景往往具有较大的场景规模和较高的复杂性,因此,当单台计算机难以满足实时绘制的需求时,多采用更加适合超高分辨率大屏幕显示的Sort-First方式进行并行绘制。针对现有研究性能量化分析的缺乏,及自适应负载平衡方法的缺陷,本文通过Sort-First并行绘制系统的加速比模型,分析绘制节点数、显示分辨率、网络传输速度、任务划分等因素对系统性能的影响,以及将绘制时间和传输时间的和作为反馈,对现有负载平衡策略进行了改进。本文给出了系统达到最高加速比,即负载完全均衡理想情况下的一个量化的必要条件。最后,基于Sort-First的并行绘制实验验证上述分析。实验结果表明:本文的改进加强了各节点的负载平衡性,在一定程度上提高了性能。     

多维动态地理空间框架数据的构建

地理基础框架数据是数字化地理空间基础框架的重要组成部分。迄今为止 ,人们一直是按照平面图或铺盖数据模型 ,将具有鲜明的多维、动态特征的现实空间世界抽象为二维、静态目标 ,生产、提供和使用二维 (或 2 .5维 )的地理基础框架数据。该地理基础框架数据在表达或反映三维实体及其时空变化方面有着很大的局限性 ,不能满足国家信息化的应用需求。本文就数字化地理空间基础框架的狭义和广义概念、国内外地理空间框架数据的发展过程、地理空间框架数据的三维、多尺度、时态和动态问题进行了初步的分析 ,并提出了构建多维、动态地理空间框架数据的建议 ,加强对多维动态空间数据模型的理论研究 ,开展多维动态地理空间框架数据的建设工程 ,开拓多维动态地理空间框架数据的应用领域。     

栅格数据地学可视化分析环境的构建分析

以遥感数据、数字高程数据等为代表的栅格数据获取技术的进步,以及栅格数据本身适合地学模拟的特点,使得栅格数据应用越来越广泛.当前以定量计算为主的方法难以有效支撑栅格数据分析任务,将可视化引入,充分利用人机协同优势,形成栅格数据地学可视化分析环境是一个较好的解决途径.但是,栅格数据大数据量的特征会引起属性空间可视化时的遮挡...     

基于WebGL的三维管线轻量可视化方法

数字城市和智慧社会对综合管线信息三维轻量可视化的需求越来越多。针对全市大范围三维管线丰富的几何、材质与纹理等多细节层次信息三维轻量可视化难题,本文设计实现了基于Web GL的三维管线轻量可视化方法。该方法针对三维管线数据设计了动态组织调度策略,通过异步加载、可见性剔除等技术,把视点相关的管线和管点信息动态接入并实时生成三维模型,基于Web GL以GPU硬件加速的方式进行实时渲染绘制。典型城市综合管线信息管理应用实验表明,该方法能够在网络环境下各种终端上实现多种类型管线多细节层次三维模型的实时真实感可视化。     

区划知识的可视化方法与图谱表达范式

可视化是促进地理区划知识发现的有效手段,但目前地理区划知识可视化方面的研究较为欠缺,无法满足复杂区划知识的可视化表达及知识发现需求。因此,本文从充分认知区划先验知识出发,建立区划知识的地图表达内容体系,研究面向不同类别区划知识的地图可视化表达方法,进而探讨综合多维区划知识的图谱表达范式,并在此基础上进行了可视化应用案例研究。实验表明,本文提供了有效的区划知识表达和发现策略,可为读者开展进一步的决策和研究提供支持和依据。     

满足多维功能需求的通用机场区域布局研究

目前通用机场建设是我国通航产业发展的重点,合理的通用机场布局是后续通航产业发展的基础,因此本文构建多维需求分析-布局选址-功能定位研究框架,为区域通用机场布局规划提供科学性方法。本文首先构建通用机场运输需求及非运输需求影响指标体系,采用组合赋权法获得通用机场区域运输需求及非运输需求分布;其次改进多边形支配点集法为通用机场多维功能需求最大覆盖问题提供候选设施区位,以最大化多维功能需求覆盖和改善机场可达性为目标构建通用机场布局规划模型,设计NSGA-Ⅲ算法进行求解;最后提出基于k-means聚类的通用机场功能定位方法,实现通用机场差异化功能定位。以某地区为实例,实验结果显示,在近期规划中当通用机场数量增加29个,区域运输需求覆盖率达58.78%,非运输需求覆盖率达66.17%;在远期规划中,当通用机场数量增加64个,运输需求覆盖率达89.20%,非运输需求覆盖率达97.57%,基本覆盖通用机场多维功能需求。在近期和远期规划中,该地区通用机场1 h通勤区域占比由目前28.73%分别提升至60.63%和78.35%。本文根据远期布局方案确定通用机场等级及功能,使得机场功能定位与多维功能需求分布...     

AutoCAD与ArcGIS数据转换研究与应用

结合珠海市空间数据自适应动态更新系统的建设实践,提出AutoCAD与ArcGIS空间数据转换技术路线。阐述了这一过程中数据标准建立、质量控制和数据转换等关键技术。在此基础上,编程实现AutoCAD与GIS空间数据的相互转换以及空间数据库中GIS数据与AutoCAD数据的直接转换。试验结果显示,AutoCAD空间数据在编码、规整、转换和质检等处理后,可生成符合标准的GIS数据。     

大规模室外动态场景调度机制研究

论文分析了传统的地形流式处理方法和八叉树场景组织的优缺点,然后把松散八叉树引入动态场景的组织,并提出了数据调度流水线的概念,在此基础提出了粗粒度页和细粒度片的动态调度方法。该方法是基于外存(Out-Of-Core)的实时调度方法,用粗粒度页Page组织地形,用细粒度片Tile渲染地形,既避免了频繁读取外存,又实现了对大范围的地形场景数据的精细调度;通过把调度过程分散到流水线的各阶段和各帧,减少了"爆发式"内存和磁盘I/O请求,确保了渲染的平稳性;利用数据调度流水线的阶段性管理Page和Tile的生命期,避免了Page和Tile不必要的状态转移带来的开销。     

基于时态GIS的古气候动力模拟动态演化的分析与实现

对古气候研究环节中的动态演化问题进行研究和分析,提出了一种时空索引模型,以解决动态演化过程中的时间和空间的对应关系问题,利用时空索引对象来解决空间对象及其属性描述信息,在时间t的信息查询、显示和叠加。为古气候研究、再现和重建古气候以及模拟古气候环境下的大气环流基本场(包括温度场、降水场、气压场和位势高度场),在两维空间格局上,进行时间维的动态演化分析,提供了一个实用工具,在全球变化和区域响应等可视化方面具有较为广泛的应用前景。     

体视化关键技术

体视化技术有着广泛的应用前景。对体视化的几种关键技术进行了分类综述，介绍了体数据的表示和分类，面绘制、体绘制和混合绘制各类典型算法的原理和特点。体数据的表示方式涉及到表示精度、存储量和处理时间之间的矛盾，要根据实际问题的具体特点和要求加以选择。体数据的分类是整个可视化算法中的一个关键步骤。只有对体数据进行准确的分类，才能经过处理得出合理的图像。近年来为加快绘制速度和提高图像质量提出了许多改进的体视化算法，并对部分改进算法进行了介绍。     

遥感大数据实时渲染与交互可视化研究

数据可视化是遥感应用的重要服务出口。针对静态的预生成瓦片地图难以满足数据查看、地图配置、空间分析等专业应用问题,本文提出了一套面向遥感大数据的实时渲染与交互可视化的解决方案。在渲染节点构建影像的渲染瓦片结构,以提高数据的读取速度;在可视化服务上,提出“数据-计算”相一致的负载均衡策略,优化地图的渲染效率;在可视化服务方面,设计交互的地图服务接口。与传统技术的对比分析表明,该解决方案不但实现了遥感大数据的实时渲染与交互可视化,并且达到了与预生成瓦片地图服务相当的服务性能。基于这一解决方案,研发了遥感大数据的动态可视化原型,并在影像数据实时查看、可视化计算、可视化分析等方面开展了示范应用。     

Dynamic Simulation of Pelagic Longline Retrieval

To improve fishing gear efficiency, it is important to understand the interactions among sea current, fishing vessel, line hauler, and catches during pelagic longline gear retrieval. In this study, fishing gear configuration parameters, operational parameters, and 3 D ocean current data were collected from Indian Ocean. Dynamic models of pelagic longline gear retrieval were built using the lumped mass method and solved using the Euler-Trapezoidal method. From the results, the pulling force of line hauler exerted on the gear was 2800–3600 N. There were no significant differences(P > 0.05) between the time of the hook retrieval measured at sea and that obtained from the simulation. The absolute values of the movement velocity at representative nodes along the X, Y, and Z axes were 0.01–25.5 m s^-1. These results suggest that the dynamic model of longline fishing gear retrieval can be used to analyze the interactions among sea current, fishing vessel, line hauler, longline gear, and catches, and to acquire the basic data for optimizing the design of the line hauler. Moreover, the model can serve as a reference to study the hydrodynamic performance of other fishing gears during the hauling process.     

CSAMT在隐伏地质构造勘查中的三维可视化应用

在利用地球物理手段勘查隐伏构造的实践中,CSAMT（可控源音频大地电磁测深法）以其横向分辨能力强,探测深度大,受地形影响小等优势而广泛选用。为了直观展示隐伏构造的特征及空间联系,方便和已知地质图件的叠加对比,在资料处理解释过程中,引用了三维可视化处理新方法,使CSAMT探测隐伏地质构造的分辨效果更加清晰,利于解决与隐伏地质构造相关的其他地质问题。     

平邑县DEM模型的建立及其三维可视化

平邑县境内属于丘陵山区,进行地形三维显示不仅便于用户直观地了解平邑的地形地貌,而且便于用户查询相关信息进行土地利用分析。该文主要介绍利用ArcView3.2进行数字高程模型(DEM)的建立及其三维显示,以及道路、水系等各主要要素的三维显示。     

林业数据挖掘与可视化的应用分析

面对海量的林业空间与非空间数据,提取隐含的信息是"数字林业"急需解决的关键问题之一。数据挖掘和可视化是处理和分析海量空间数据的有力工具,利用它们可以有效地剖析隐藏在数据背后的信息与知识,为我林业规划与决策提供服务。本文将空间数据挖掘和可视化技术整合为一个有机的整体,集成两者的优势,阐述了可视化技术在空间数据挖掘研究中的意义。并讨论了空间数据可视化表达模式和可视化与空间数据挖掘的整合。针对林业资源数据的特点,提出在可视化表达空间数据的基础上对林业数据的多维信息进行综合分析。最后,开发了原型系统,初步实现了林业数据可视化挖掘。