基于可逆映射的地形图数据异构融合研究与实现

随着数字城市的快速发展,基础地理数据在测绘、国土、规划、交通等国民经济重要部门及国防建设领域发挥着越来越重要的作用。但是当前大多数城市的基础地理数据存在CAD和GIS的多种数据格式并存的现状,无法高效地进行数据共享。针对上述问题,为充分利用已有的数据资源并提高地形图数据的共享性,本文提出了一种基于可逆映射的地形图数据异构融合的技术方案,在此基础上,编程实现了CAD数据与GIS数据的可逆转换与融合。     

基于集群MPI的图层级多边形并行合并算法

在集群环境下,基于MPI并行编程模型和OGC简单要素规范进行并行多边形合并时,需要处理叠加图层间要素的“多对多”映射关系,由于空间上相邻的多边形在要素序列上并不一定连续,导致无法按要素序列为子节点分配任务,给并行任务映射带来了困难。本文以集群环境下的并行多边形合并算法为研究对象,通过比较叠加分析中两种多边形映射关系对算法并行化带来的影响,基于R树空间索引、MySQL精确空间查询,以及MPI通信机制,提出了6种不同的并行任务映射策略;通过实验分析和比较了6种策略的优劣。结果显示：基于R树预筛选的直接合并策略,在各算法中具有最高的串行计算效率和优秀的并行性能表现。虽然MySQL精确空间查询的预筛选过程较为耗时,但可有效地过滤掉不真正相交的多边形,从而提高合并操作的效率。因此,在集群MPI环境下,基于R树和MySQL精确空间查询的预筛选策略是解决并行任务映射难题,实现图层级多边形并行合并算法的有效途径。     

地震波传播和成像中的多尺度计算问题

逆时偏移和全波形反演方法的应用对复杂地质条件下的石油勘探具有重要意义,但由于现代地震采集技术的发展,地震勘探数据量迅速增加,逆时偏移和全波形反演方法的技术开发面临如何有效适应大模型和海量数据,缩短计算时间、降低处理成本.为此,本文根据文献调研,评述了科学计算领域的两类方法,多尺度计算的方法和指数映射的方法,指出前者有利于快速计算,后者可以适应非均匀介质,如果将他们结合应用于地震波传播问题,有可能改进逆时偏移和全波形反演方法的并行计算效率.     

监控视频与2D地理空间数据互映射

在分析计算机视觉、摄影测量学相机模型的基础上,提出了多平面约束的监控视频与2D地理空间数据的几何互映射模型和面向互增强的内容互映射模型,并就其应用进行了介绍。针对几何互映射中存在的地面起伏对映射的影响以及监控视频空间分辨率等问题进行了分析。该模型适合于地面区域为多个平面的情况。研究表明,监控视频与2D地理空间数据可以实现一定精度下的互映射,能够满足视频监控系统与GIS的深度集成。     

面向智能输电的三维可视化管理平台研究

提出了输电线路与物理设备动态映射的数据组织,从而实现输电线路及其技术档案资料的动态管理,研究实现了基于COLLDA的设备三维模型的动态构建方法,构建了基于键值数据库的影像库、模型库等,设计与实现了输电线路三维可视化维护管理平台,实现输电线路的可视化、智能化管理。     

海岛在海浪影响下的动态三维建模

采用凸凹纹理映射和基于Perlin噪声有机结合的方法建立了海浪多尺度模型,实现了海浪的动态三维表示;基于海陆动态交互实现了海岛在海浪动态变化影响下的动态三维模型。作者以舟山群岛地区海岛地形和海浪数据为例,在GeoGlobe平台上进行了实验,实验表明本文方法可以有效地建立海岛在海浪影响下的动态三维模型。     

单峰映射揉搓序列的特性

为了更好地解释Ｆｅｉｇｅｎｂａｕｍ现象,研究了单峰映射的揉搓序列,利用分析的方法证明了单峰映射揉搓序列极大性的一些性质,进而给出了一个序列作为允许揉搓序列的一个等价条件;利用单峰映射ｆ和!ｐｆ的揉搓序列之间的关系,给出了重正化算子!ｐ不动点的揉搓序列的特征．     

跨媒介的地图色域映射方法研究

颜色设备相关性的特点导致地图在跨媒介再现时容易出现丢色、偏色等现象,影响地图视觉效果,甚至传输错误的属性、数量等信息。从地图色域特征出发,将地图色域映射问题转换为目标设备色域约束下的地图色域离散点云形变问题。进一步引入Delaunay剖分和几何矩,定义CIE1976LAB色空间下地图色域形变的目标函数,给出全局最优解的求解流程。将算法结果与ICC再现意图结果进行对比,结果表明该方法能够很好保持地图整体的色貌特征以及局部图斑之间的色彩对比、连续等色彩特征,能够显著提高地图跨媒介地图颜色复制精度。     

地图演化论及其启示

试图引入“演化论”,采用“来源域”到“目标域”的“隐喻映射”方法,勾勒地图演化过程的历史脉络;并从地图演化与人类社会的演进及生产力发展、地图演化过程中出现的连续性和非连续性与社会演进的连续性与非连续性、地图演化与社会科技进步、地图演化与文化变迁、地图演化与地图哲学思维等5个方面分析了它们之间的关系.对于深入开展地图演化论研究会有新的启发.     

基于GML的航空地理数据建模

航空情报资料是空中交通地理活动所必需或所产生的航空地理数据,在信息化管理过程中面临着多源异构数据的集中管理、统一维护和分布使用等需求。GML作为开放的空间数据模型标准,为航空地理数据的交换和共享提供了要素编码方法和数据交换规范。针对航空信息化系统建设中对规范的航空地理数据的应用需求,在研究航空地理数据特点的基础上,通过分析航空地理数据与GML模型之间的映射关系,以航线管理系统中基础航空情报数据库的建设为例,基于GML规范设计了航空地理数据模型,阐明了数据处理流程,为建立标准化的航空信息数据仓库进行了有益的尝试。