一种利用反S数学模型自动确定地图目标分形无标度区的新方法

在观测尺度r的取值范围足够大时,地图目标的Richardson曲线往往呈现反S形态。根据这一特点,采用反S数学模型———带导数三次多项式模型拟合Richardson曲线,并根据该模型推导出分形无标度区间的计算公式,提出一种自动确定地图目标分形无标度区的新方法,最后通过实验验证本方法的可行性和有效性。     

基于线要素综合的形状相似性评价模型

从面状要素形状描述模型中导出线状要素的相似性评价模型:将线状要素以首尾点的连线为对称轴作镜像处理构建其对偶面,以其对偶面的傅立叶形状描述子为其形状向量,以向量的欧氏距离来度量曲线的相似程度。为保证一定的评价精度,通过计算傅立叶第K项X、Y的增量值,来决定K值大小。最后对给定曲线运用不同的化简算法进行多层级的化简,通过本模型对形状的保真度进行分析。该模型具有数学严密性和实用性,能为选择曲线化简算法提供一种参考依据。     

一种基于标准纬线变更的瓦片索引方法

分析了常见的电子地图投影变形特征,提出了一种间断性变更标准纬线的非固定倍率瓦片索引方法。该方法在瓦片索引过程中,通过自动变更标准纬线来减小地图投影的变形程度。该方法在长度变形、角度变形和面积变形方面均具有整体变形较小的特点。在区域性电子地图表达中具有良好的变形可控性,具有较高的应用价值。     

三维地形场景并行渲染技术进展

对三维地形场景并行渲染过程涉及的地形数据分页及分块和基于缓存的并行数据调度机制进行了归纳,总结了三维地形场景并行渲染相关算法及基于分布式和微机多线程的实现方式,并对目前并行渲染所存在的问题和发展趋势进行了分析。     

等差分纬线多圆锥投影正解变换的参数和方法

在国家测绘局网上发布的等差分纬线多圆锥投影世界地图上选择参考点,利用参考点的坐标值计算投影参数进行正解变换时,因为极圈以上没有参考点,所以在极圈以上的高纬地区存在较大的误差。利用等差分纬线多圆锥投影世界地图的原始设计参数和函数式,可以解决这一问题,实现精确的正解变换。     

基于CPU与GPU/CUDA的数字图像处理程序的性能比较

测绘系统通常有大量图像处理工作,而户外图像采集系统更需要极高的实时性。通过对GPU与CPU分别进行数字图像处理性能测试,结果表明GPU并行计算可以大幅提高图像处理性能:可优化图像预处理、后处理速度,使测绘系统更加实时高效。     

基于 VisIt与地球系统格网的并行可视化实验

利用集群架构和分布式并行可视化工具 VisIt,编写了自定义插件,实现了基于大规模地球系统格网组织下的全球科学数据并行可视化,并设计实验对其并行可视化性能进行了对比分析.实验发现: VisIt完成一次渲染的加速比及并行效率随着核数的增加逐渐降低;采用 GPU 渲染,可以很好地提高并行渲染的效率.但在核数和 GPU 个数同步增加的情况下,由于核间通信、 GPU 间通信以及核- GPU 间通信等,VisIt一次渲染的并行运行时间并无明显降低.随着数据量增加,VisIt对单位数据量的运行时间却逐渐减低.实验表明,VisIt可较高效地完成大数据量的并行渲染.该方法和结论可供地学领域大规模海量数据可视化研究参考.     

高度城镇化背景下水系演变及其响应

针对长江三角洲地区高度城镇化对水系剧烈影响的事实,以该区太湖平原苏州市为例,选取河网密度、水面率、分形维数和支流发育系数作为水系变化指标,运用GIS分析近50年来河网的时空变化规律,在此基础上,研究水系变化对于城镇化及降水变化的定量响应,分析高度城镇化下水系的发展趋势。结果表明:①近50年来研究区水系呈衰减趋势,河网密度、水面率、分形维数和支流发育系数分别下降5.6%、19%、1.2%和3%;区内水系禀赋差异大。②近50年来水系衰减的主要影响因素为城镇化,气候变化对其影响相对较弱;在水系变化中,城镇化的贡献率在67%以上。③随着城镇化率增加,研究区河网密度、分形维数、支流发育系数呈现先增长后衰减的"倒U型"曲线特征;苏州的高度城镇化与其水系表现出"先松弛,后紧密"的关系,二者的发展目前处于曲线右侧;未来将过渡到"高水平适应阶段"。本研究的结果丰富了城镇化与水系发展关系研究,可为其他地区水系系统的健康、绿色发展和保护提供参考。     

正弦曲线型地层基准面旋回一维定量理论模型的建立

在综述基准面基本概念的基础上,从泥沙运动力学角度出发建立了正弦曲线型地层基准面旋回的一维定量理论模型。模型通过沉降速率、基准面旋回曲线、沉积物供给速率曲线以及泥砂的平均粒径和密度等基本属性数据,给出了地层表面高度变化的数学表达式,模拟了地层表面的变化,实现了对于地层的沉积、侵蚀和饥饿沉积的模拟,建立和恢复了地层样式。最后通过起始地层面高度高于、低于和等于基准面三种情况下的稳定地层样式对比,得出了由突发、短暂的地层沉降所打破的旋回沉积平衡易于恢复;而因地层抬升偏离的平衡,其恢复时间相对较长。     

基于缩放因子的参数曲线自由变形

构造出一种用于参数曲线自由变形的分段多项式函数,称之为缩放因子,将该因子作用于待变形曲线,从而使曲线发生形变。通过交互改变控制参数,可这到预期的变形效果。实验表明,这种方法数学背景简单,易于控制,操作方便,重复使用可获得丰富的变形效果,适用于几何造型、计算机动画等领域。