虚拟天文台的技术进展

虚拟天文台是在望远镜和探测器的研制技术、计算机网络技术取得突破性进展的条件下产生的，与最新的信息技术紧密结合成为其发展最鲜明的特点。用可扩展标记语言（简称XML）技术封装天文数据，把虚拟天文台建立在网格的体系结构之上是当今虚拟天文台技术发展的主流。按照目前虚拟天文台具代表性的层次式体系结构分层介绍各个层次的相关技术，同时提出充分利用现有资源优势实施中国虚拟天文台计算的设想。     

地图制图发展及地图可视化

地图的可视化是目前地图制图学发展的一个热点,随着计算机技术的不断发展,可视化越来越多地被应用到地图制图学中.详细介绍电子地图、动态地图和虚拟地图的性质、特点,重点阐述可视化地图实现的相关技术,如面向对象、虚拟现实、Internet及多媒体技术等.     

基于分形的中国地均农畜产品虚拟水规模分布的时空演变研究

虚拟水是当今水科学的研究热点,被认为是解决粮食与水资源安全的重要策略。在测算中国各地区农畜产品虚拟水总量的基础上,计算出1996~2006年中国农畜产品虚拟水与耕地资源的基尼系数,表明二者地区差异不大且在逐年减小。运用位序-规模法则,探讨差异背后的分形特征。研究表明:中国地均农畜产品虚拟水体系不具有首位分布的特征;双对数回归方程拟合度较高,符合位序-规模分布;分维值D大于1,且逐年升高,地均农畜产品虚拟水规模分布整体差距在缩小,均衡程度在增强;规模分布呈双分形结构,体现出地均农畜产品虚拟水大规模省市发展较慢且辐射带动作用较弱,中小规模的省市比较发育且发展较快。本文旨在揭示地均农畜产品虚拟水的空间分异特征规律,为制定不同区域类型的农业发展决策提供相应的理论参考。     

异地异构天文数据资源的统一访问

天文观测数据资源具有时间跨度大,数据量大,存储、管理分散,管理工具驳杂等特点.如何提供给天文学家一个统一访问这些异地存放的异构数据资源的方案,是虚拟天文台的一个重要研究课题.本文提出了一种基于网格的解决方案.我们基于OGSA-DAI技术实现了对天文星表数据,图像数据和光谱数据的封装(DataNode).我们设计的虚拟天文台数据访问服务(VO-DAS)实现了对DataNode的自动资源发现以及异地异构数据库的联合访问.这将使天体的多波段交叉证认成为可能.VO-DAS支持国际虚拟天文台联盟(IVOA)的各项相关标准,使得它具有良好的互操作性.它的对外接口简单实用,可以针对不同需求的天文数据用户发展出多种网格应用产品.通过在两个科学范例中应用VO-DAS服务,证明了它的可行性.     

自稳定双拼相机影像拼接技术

介绍自稳定航测双拼数码相机,并详细论述其影像拼接的关键技术,主要包括相机检校、影像水平纠正、子影像间相对定向和虚拟影像拼接,最后对虚拟影像拼接误差进行分析。采用自稳定双拼相机进行低空摄影测量,能达到1:1 000大比例尺航测成图的精度要求。目前,该项技术已经成功应用于地形图测绘、三维建模、区域规划等实际工程项目中。     

西北四省(区)2000年的水资源足迹

水资源足迹是如实反映人类对水资源消费利用的新概念,能深刻揭示社会经济系统对水资源的消费,为干旱缺水地区水资源科学管理提供了一个新视角.提出了水资源足迹的概念和衡量方法,引进了虚拟水概念,简要介绍了产品虚拟水计算方法,并以新疆、青海、甘肃和陕西为例,计算分析了2000年各省水资源足迹.结果表明,2000年西北四省(区)总的水足迹是为613.3×108m3,人均水足迹为712.3m3·人-1·a-1和1952L·人-1·d-1,高于统计的水资源利用量.以虚拟水概念为基础的水资源足迹更真实地衡量了社会经济系统对水资源的消费利用状况,为解决区域水资源短缺和创新水资源管理体制提供了新思路,产品形式的虚拟水贸易是平衡水资源赤字、维持区域水安全的有效工具.     

基于虚拟钻孔的工程地质三维剖切的实现

给出工程地质数据库的结构,并利用标准地层层序表和钻孔数据,根据层面TIN模型,建立了工程地质三维模型;在此基础上提出一种实用的工程地质三维剖切的实施方法,该方法通过剖切平面与层面TIN边的交点生成虚拟钻孔,把虚拟钻孔所在的地质剖面作为约束条件,将虚拟钻孔和实测钻孔一起重新构建层面TIN模型,并实现工程地质三维剖切。该方法简易可行,对层状地质结构的三维剖切效果较好,能满足工程地质分析和地质解释等应用的实际需要。     

面向WebGL的矢量数据三维绘制技术

矢量数据的叠加显示能够提高三维虚拟地球的表达效果与分析能力。受限于GPU的计算精度,在三维虚拟地球中矢量数据绘制普遍存在抖动现象和深度冲突现象。对基于WebGL的矢量数据三维绘制中计算精度问题进行了分析,提出了使用CPU RTC技术和GPU RTE技术提高顶点变换的精度,使用多视锥渲染算法和深度平面技术解决深度缓存精度问题。实验证明,这几种技术和算法可以有效缓解抖动现象和深度冲突现象导致的视觉干扰,改善了各种尺度和范围的矢量数据在三维地形上的叠加显示效果。     

基于虚拟观测的病态问题解法

在大地测量数据处理领域中,处理病态问题的主要方法有:岭估计方法、奇异值分解法(SVD)、Tik-honov正则化方法等,但是这些方法大多数是强调数学上的意义,没有充分联系大地测量的实际情况,因此不利于在测绘领域病态问题本质的理解和研究。为使病态问题的求解具有实际的物理意义,提出了基于虚拟观测的岭估计方法。该方法将先验约束条件作为一类互相独立的虚拟观测值,从而把病态问题转化为测量平差问题,然后运用Helmert方差估计法来确定岭参数。该方法还可以得到的参数之间的权矩阵,用它来代替虚拟观测值的权矩阵,重新对参数进行计算,则实现了该方法向广义岭估计的推广。实际算例分析的结果表明该方法不仅计算简单而且能保证结果精确。     

虚拟GIS在城市规划中的应用

虚拟GIS是GIS技术与虚拟现实技术(VR)的结合.用传统手段进行规划存在着小区间孤立分割、可视性差、无法进行相关GIS分析的缺点,本文对运用虚拟GIS方法解决上述问题的关键进行了探讨,并对虚拟GIS在城市小区规划及建筑物报建中的应用及实现方法进行了阐述,指出用虚拟GIS方法构建的单体或小区可成为数字城市的基础.