基于杨赤中推估法的DEM及等值线绘制

数字高程模型(DEM)是GIS最重要的组成部分,应用杨赤中滤波推估法,可将离散的高程数据经插值计算转换为格网DEM数据。在此基础上,利用VB和MapX实现等值线绘制功能。详细讨论杨赤中推估法构造DEM的原理和实现绘制等值线功能的步骤。     

基于杨赤中滤波推估法立体等高线的绘制

应用杨赤中滤波推估法,将地形碎部点高程观测值经插值转换为规则格网DEM数据.在此基础上详细阐述利用VB和MapInfo来实现其立体等高线的绘制过程,并对相关的关键技术进行说明.     

基于杨赤中推估法的降雨空间插值应用研究

杨赤中推估法是一种以二项系数加权游动平均为基础,按照迭代法几何滤波过程建立推估数学模型的最小二乘估值方法,它能够基于少量已知数据点取得好的插值效果。针对有限的降雨观测站点和分布不规则的雨量特征点数据,本文基于杨赤中滤波与推估法空间插值,以湖南省降雨观测站点数据为实例数据,实例研究了建立降雨估值数学模型和实现插值计算的过程。首先,按照逐步增大游动半径进行滤波建立杨赤中特征函数,选用负幂指数函数模型拟合特征函数,建立降雨估值数学模型;然后,设计了杨赤中空间插值计算的自动化流程,实现降雨观测变量规律性变化的最优估值,并构建出研究区连续分布的降雨空间信息;最后,将其与TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)和DEM(Digital Elevation Model)数据作为协变量进行协同克里金插值的结果进行对比验证。结果表明:杨赤中滤波与推估法在不需要其他协变量的情况下,可以取得较好的插值模拟结果,证实了该方法针对少量且不规则分布的降雨观测点数据插值的可行性与有效性。     

应用杨赤中滤波推估法计算库容量

应用杨赤中滤波推估法,利用二项系数加权游动平均对观测值序列进行逐遍滤波,建立估值数学模型,求得各个方格中心高程估值.再由水库工程的溢洪道高程设计值与各方格中心高程的差值,求得各方格的体积,汇总即得库容量.讨论了不规则边界处理算法.     

植被稀疏地区沟蚀变化的地面激光扫描监测与沟蚀量估算

针对传统沟蚀监测手段劳作强度大,且数据采集的完整性、代表性受切沟复杂地形制约等问题,提出了一种针对植被稀疏地区沟蚀变化的地面激光扫描（terrestrial laser scanning,TLS）监测方法,形成了一套数据处理与侵蚀量计算技术流程。以河北省官厅水库东岸某大型切沟为例,利用高精度TLS进行两年3期野外监测与点云数据分析。通过点云配准、滤波、重采样及曲面拟合等预处理,生成不同采样分辨率下3期切沟表面模型,并提取地形信息;采用杨赤中滤波推估法计算并比较不同点云重采样分辨率下的沟蚀量。结果表明:（1）当点云重采样分辨率与切沟表面凹凸微结构暨石块粒径（2~6cm）接近时,沟蚀量估算值趋于稳定、结果可靠;（2）经侵蚀作用,切沟外壁表面高程整体降低2~20 cm;（3）切沟内壁侵蚀量不均衡,坡度较大处侵蚀最为显著。     

非线性函数相关信号的滤波与推估

滤波与推估是把参数作为正态随机量,观测方程常常是非线性的.从极大验后非线性滤波与推估的基本公式[1]出发,推导函数非线性相关信号的滤波与推估信号的计算公式.证明函数相关信号的滤波与推估公式是具有非线性函数关系的滤波与推估信号公式的一个特例.     

XAS80到CGCS2000坐标转换的自适应拟合推估算法

借鉴自适应滤波思想,将相似变换作为坐标变换函数模型的趋势项,把模型变换后的残差看成随机场,通过自适应因子调整信号向量与观测向量的先验权比,尝试通过自适应拟合推估法进行坐标变换,并将其应用于1980西安坐标系(XAS80)到2000国家大地坐标系(CGCS2000)的坐标变换。计算结果表明,自适应拟合推估法的坐标变换结果精度明显优于相似变换结果和拟合推估变换结果。     

基于多分辨率分析的LiDAR数据处理与可视化

基于多分辨率分析的数据滤波算法对于地形变化单一但地物和地形区别明显的场景,地形多变但连续且地物和地形区别明显的场景具有非常优越的滤波效果.研究基于多分辨率分析的数据滤波算法的基本原理,在Visual C++6.0平台上编程实现该算法,建立LiDAR数据处理与可视化系统,详细介绍各功能模块的实现方法和功能,实现由LiDA...     

非线性静态逐次滤波

在顾及二次项的非线性静态滤波与推估公式基础上进一步推导白噪声情况下的非线性逐次滤波与推估公式、白噪声驱动下的有色噪声情况下的非线性逐次滤波与推估公式.可以证明,线性静态逐次滤波是顾及二次项的非线性静态逐次滤波的特例.     

非线性静态滤波与推估

滤波与推估是把参数作为正态随机量,观测方程常常是非线性的.线性静态滤波与推估方法通常是将非线性方程按泰勒级数展开,取至一次项,将非线性方程转换为线性方程,然后按极大验后估计等统计方法求出参数的验后估值及其方差.从极大验后滤波与推估的基本公式出发,推导非线性观测方程按泰勒级数展开时取至二次项和交叉项的非线性静态滤波与推估公式,并证明线性静态滤波与推估公式是非线性滤波公式的一个特例.     

A fast quadtree‐based terrain crack locating method that accounts for adjacency relationships

The repair of terrain cracks is an important process in multi‐resolution three‐dimensional terrain visualization, and rapid and accurate pinpointing of cracks between terrain blocks is of the utmost importance for this process. The existing quadtree‐based crack locating methods are generally slow and inefficient, as they require the traversal of terrain quadtrees to locate terrain cracks. In this research, we propose a fast quadtree‐based terrain crack locating method that accounts for adjacency information. First, terrain quadtrees are constructed that contain information regarding adjacency relationships. Second, dynamic updating is performed for terrain quadtrees and their adjacency information. Finally, terrain cracks are located by using the adjacencies of the quadtree nodes. This proposed method was experimentally validated via the terrain data of a mountainous region in Sichuan Province. The experimental results indicate that the proposed method can be used to efficiently and accurately locate terrain cracks with a strong performance in practical applications.     

三维地形的生成技术及实现

概要介绍了三维地形生成的基本技术，结合三维建模软件MultiGen Creator2.4的地形数据库模块，详细讨论了MultiGen Creator2.4中构建地形的四种算法，并以福建省福清地区水口店为研究区域，成功建立了视觉效果较好的三维地形。     

利用等高线数据提取山脊(谷)线算法研究

在对现有的山脊线和山谷线自动提取算法进行分析比较的基础上,提出一种简单实用的自动提取山脊线和山谷线算法。实验结果表明,用本文方法所提取的山脊线和山谷线与实际地形相符合。     

一种顾及地形特征的DEM内插方法

Delaunay三角网是表示地形的一种常用方法 ,在DEM内插中也有着广泛的应用。文中利用自适应分块技术进行Delaunay三角网的快速构建 ,实现了基于Delaunay三角网的DEM规则格网快速内插 ,内插结果能较好地顾及地形特征且反应地表的真实形态     

构建三角网生成地形结构线的关键技术研究

地形结构线是更好地表示、反映和利用地形的基础。本文先介绍了构建三角网生成地形结构线的基本思路，然后对构建三角网过程中建立等高线树、地形结构线生成、鞍部山脊线自动生成和连接地形结构线并建立结构线树等关键技术进行了叙述。     

基于金字塔模型的海量地形数据管理算法

海量地形数据管理算法一直是三维地形仿真的关键技术之一。本文提出采用金字塔模型进行地形数据管理，并给出了算法的数据结构和流程。试验证明，该算法能够有效管理海量地形数据。     

一种基于GPU Tessellation的地形无缝绘制算法

针对传统多分辨率地形绘制算法构网速度慢、T型裂缝不易处理等问题,提出了一种GPU（graphic processing unit）构网的地形无缝绘制算法。首先,引入实时网格细分（tessellation）技术,将地形构网分为CPU粗粒度Tile网格构建和GPU细粒度Patch网格细分两个阶段;然后,Tile网格采用基于视距的细节层次模型进行LoD层次选择,Patch采用基于屏幕空间投影误差的细节层次模型完成网格细分,兼顾了视距和地形粗糙度对地形绘制的影响,实现了地形细节层次的自适应选择;最后,应用C++语言和DirectX 11工具,设计开发了相应的可视化实验系统。实验结果表明,该方法实现了多分辨率地形的自适应无缝表达,保证了地形网格的连续性;并通过合理平衡CPU-GPU负担,显著提升了地形渲染效率。     

地景模型的简化与快速绘制方法研究

在分析地景模型数据特点的基础上，提出了地景模型简化的判决准则，并根据该则提出了基于视点的区域数据抽取与简化方法以及基于法矢量的细节模型简化方法。实验结果表明，使用该方法数据压缩量大，绘制速度快，且逼真度无明显变化。     

海岛礁及周边区域海陆一体化三维建模研究

对海岛礁及周边的复杂地形环境及特点进行了分析,针对岛礁区域复杂地形要素的特点,提出了适用于海岛礁及周边复杂地形海陆一体化三维建模的方法,能够有效地对海岛礁及周边复杂地形进行建模。以舟山群岛附近海域海岛及周边地形作为实验数据,对海岛礁及周边复杂地形进行了海陆一体化三维建模,并在GeoGlobe等平台上进行了验证。实验表明,该方法对海岛礁及周边区域海陆一体化三维建模有较好的实用性。     

基于三维GIS的海量地形数据存储和调度的研究

地形数据用来表达地形起伏特征,如何有效地存储和调度海量地形数据是三维GIS研究热点之一。本文基于金字塔影像、分片分块的方法组织三维地形数据,以此基础开发了基于三维显示平台和通用数据库(DBMS)的空间数据中间件,通过空间数据中间件对数据库进行地形数据的读写,实现了三维地形数据的存储和调度。