基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法

随着科技的飞速发展,地质大数据正在呈爆炸式增长,地质大数据可视化与交互方法成为研究的新方向。如何通过可视化方法将巨大的、复杂的、潜逻辑的地质数据展现与交互是需要进一步探索的。本文提出基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法,该方法既符合计算思维又符合地质专业理论。首先,从理论上提出多尺度地质数据可视化理论模型;其次,基于VR技术实现多尺度、多分辨率地质数据的可视化;最后,构建了3D沉浸式虚拟现实平台,采用实际数据验证方法的有效性。该方法适用于地质数据的可视化与交互,为科学的定量评价、分析和教学提供新思路,是未来的必然发展趋势。     

基于文献计量分析的海洋观探测仪器技术发展态势研究

海洋观探测技术是海洋科学和技术的重要组成部分,对预警海洋灾害、开发海洋资源和空间、保护海洋环境、维护海洋权益、加强国防建设非常重要,海洋观探测仪器的研发是海洋观探测技术发展的重要基础和支撑。本文以Web of Science为数据统计源,基于战略咨询智能支持系统(ISS)平台和CiteSpace工具,通过文献计量和可视化分析,从发文量、涉及学科、作者、机构、关键词等方面对1998—2022年海洋观探测仪器技术论文进行了统计分析,总结了当前海洋观探测仪器技术领域的研究态势和研究热点,得出以下结论:(1)近10余年海洋观探测仪器技术研究呈快速增长趋势。虽然中国在该领域起步较晚,但发展迅速,2018年后发文量稳居世界第一,top 10高被引论文作者有3位是中国学者,中国研究学者在该领域具有较高影响力。但是发文量top 10机构多为美国研究机构,top 10高产作者中尚无中国学者,中国在该领域科研机构和研究人员的影响力和竞争力方面还需继续提高。(2)从词云聚类分析结果看,该领域全球研究热点集中在无人机、地磁仪、微波辐射计、海表温度和水色研究上。需要注意的是,ocean sensor关联词多为聚...     

地学空间信息可视化技术应用研究

通过对大型沉积盆地及相关领域的三维可视化模型研究,总结了研究工作应遵循的3个步骤:地质规律总结、地学空间信息数字化和模型三维可视化.以微观NaCl晶胞为例,介绍了由地质结构模型到数学模型再到可视化模型的实际操作过程.通过宏观地质结构建模研究,对常见的模型单元进行了分类,认为地表信息模型单元集、地下信息模型单元集以及模型单元的集成是有效表征地质结构、矿产资源和自然环境的直观和新颖的工具.该方法所具有的三维空间查询功能为深入的地质分析提供了便利条件.     

一种辐射成像三维可视化系统的实现

辐射成像技术在医疗诊断、无损检测和工业探伤领域有着重要的应用,三维可视化技术与辐射成像技术的结合有助于帮助人们以更直观和形象的方式对病灶和被检物进行检查,从而提供更为有效的信息和检查结果。本文介绍了一种基于辐射数据而构建的三维可视化系统的实现,通过系统分析和整体设计,模块级的实现、交互控制和界面设计等四个方面阐述了基本思路,对于辐射成像可视化系统的研究有一定的借鉴意义。     

平面随机线元等概率密度误差模型边界包络线

线状实体误差模型包络线既是GIS位置不确定性研究的重要内容,又是GIS可视化研究的关键指标.为了充分利用计算机技术求解符合GIS精度要求的误差模型包络线,基于文献[1,2]中探讨过的等概率密度误差模型建模机理和数值算法,研究了平面随机线元等概率密度误差模型边界包络线的确定原理和计算方法,并通过实例辅以可视化分析,验证了原理的正确性和可操作性.     

生态环境综合信息图谱的初步研究--以福建省为例

生态环境综合信息图谱是在生态环境调查与动态监测基础上,利用生态环境基础与动态数据库的大量数字信息,经过图形思维与抽象概括,以计算机多维动态可视化技术,显示生态环境及其各要素空间形态结构与时空变化规律的一种方法与手段。本文对生态环境综合信息图谱进行了初步研究与探讨,对生态环境问题的重要性和生态环境综合信息图谱研究的意义、生态环境综合信息图谱要达到的目的与要求作了初步分析,重点阐述了生态环境综合信息图谱设计与建立的方法和步骤,包括:生态环境综合信息图谱指标体系的确定、类型的概括与提炼、界线的概括与生成、数据库的设计、计算机可视化系统的设计与实现、数学模型的建立等。     

Analysing laser‐scanned digital terrain models of gravel bed surfaces: linking morphology to sediment transport processes and hydraulics

The grain‐scale topography of a sediment surface is a key component of a fluvial system, affecting aspects including sediment transport, flow resistance and ecology. However, its effect is hard to quantify because of the need for grain‐scale elevation data from in situ fluvial gravel surfaces which are difficult to collect. The sediment surface properties are, therefore, commonly estimated as a function of the sediment grain‐size distribution; however, because of additional factors, such as grain packing and shape, there is not necessarily a unique relationship between the two. A new methodology has been developed that uses terrestrial laser scanning to collect grain‐scale topographic data from in situ fluvial gravel surfaces, from which digital terrain models are created. This paper investigates methods of analysing such digital terrain models, and possible sedimentological interpretations that can be drawn from the analysis. Eleven digital terrain models from exposed gravel surfaces in two contrasting rivers (the River Feshie and Bury Green Brook) were analysed by calculating: the distribution of surface elevations, semivariograms, surface inclinations, surface slopes and aspects and grain orientation. The distribution of surface elevations and surface slope and aspect analysis were found to be most informative. In the River Feshie, grain‐size was interpreted as being a dominant control on sediment surface structure and gravel imbrication was identified. In Bury Green Brook, the location of the digital terrain models within the riffle–pool sequence was the dominant control on surface structure and grain orientation. Such digital terrain models therefore provide a new approach to measuring and quantifying the topography of fluvial sediment surfaces.     

浅谈空间可视化的发展与应用

主要介绍空间可视化的几种实现方式以及在日常生活中的应用。     

边界为简单多边形的离散点Delaunay三角剖分及可视化研究

简单多边形的Delaunay三角剖分,在计算机图形学及地学问题三维建模领域有着广泛地应用。本文提出了一种不需要判断多边形的凹凸性,直接对多边形建立最大凸包,在建立凸包的基础上建立Delaunay三角剖分的方法,设计了一个有效的数据结构。在剖分的基础上,去除三角形的内切圆圆心在多边形内的三角形即可得到满足需要的三角剖分。为了提高处理大规模数据的速度,实验中对数据进行了分块处理,提高了建网的速度。最后利用OpenGL技术实现了剖分后的地形三维显示。     

GIS中三维模型的视觉变量

视觉变量是作为平面图形符号设计的理论基础而提出来的,在平面地图的符号化中起着非常重要的作用。然而,平面地图符号中的视觉变量并不能完全适用于GIS中三维模型的视觉变量,本文首先对比分析了平面地图表达和三维GIS表达的特点和异同,然后提出了GIS中三维模型的视觉变量,即:形状、空间姿态、尺寸、纹理、明暗度(光照)、阴影和清晰度。