Geospatial spreadsheets with microscale air quality visualization and synchronization for supporting multiple-scenario visual collaboration

A major obstacle of the interdisciplinary communications for decision-making is that each participant prefers the solution from their own area because current collaboration systems cannot effectively mediate among many alternatives. If a visual collaboration system could display multiple alternatives in a single visual presentation, users would be able to compare alternatives with only a few variables, where all other parameters are fixed, at least from a visual perspective. In this study, we developed a visualization tool to support a microscale air quality (MSAQ) management group, the members of which often need to compare the effects of many alternative control methods. The main achievements of this study are: (1) three-dimensional (3D) visualization of the MSAQ using a 3D city model and (2) development of a geospatial spreadsheet (GS) to facilitate visual comparisons, thereby improving decision-making by making it easy to compare differences based on realistic visual display items. A questionnaire-based survey showed that use of the GS could generate a shared perspective and provide a spatiotemporal context for the participants, thereby making it easy to compare, mediate and reach decisions when confronted with many alternatives.     

环抱式防波堤口门航道横流三维特性研究

环抱式防波堤口门易出现较大横流,且三维特性明显。针对连云港主港区深水航道,建立三维潮流数学模型,并用现场航槽实测资料进行验证,在此基础上计算分析了不同潮差条件下口门段进港航道横流的三维特性。研究结果表明:最大横流约出现在高潮位前1.5 h,自表层至底层相继出现,且表、底层出现时刻仅相差0.5 h;因航道边坡较小,最大横流时未见水流分离现象,航槽底部没有反向流;各层最大横流值均与涨潮潮差有关,且相关程度高;航道内最大横流垂向分布梯度随潮差增加略有增大。     

基于OSM Buildings生成WebGIS三维建筑日照阴影模型

随着WebGIS和图形学技术的发展,三维GIS已经成为GIS领域的主流,但现阶段发展三维GIS受成本和网速等影响,限制了三维GIS广泛运用。本文供述在ArcGIS Server平台下以HTML5为技术,运用OSM Buildings插件在Canvas渲染出建筑物三维日照阴影模型,简化WebGIS三维可视化的难度。     

3维数字地球快速缓冲区分析算法

提出一种应用在3维数字地球中的通过图形处理器(GPU)快速实现矢量数据缓冲区分析的算法。使用一张4通道的纹理图作为容器将地理实体的矢量数据传入GPU,利用GPU的高效并行特性,将目标缓冲区纹理中的每个像素所对应的矢量坐标与原实体进行距离量算,在一次渲染中得到缓冲区纹理,最后提取出缓冲区纹理的边界。选择中国的流域和湖泊矢量数据,将本文算法与两种传统的CPU算法进行了缓冲区分析计算、测试和对比。结果显示,本文算法相对于传统矢量算法效率提高了9—16倍,相对于传统栅格算法效率提高11—20倍。实验证明,该算法计算简单,效果明显,特别是随着数据量增大,缓冲区计算速度显著优于传统算法,并能有效解决传统矢量法缓冲区分析中的数据自相交问题。     

LiDAR点云数据的电力线3维重建

利用LiDAR数据进行电力设施提取与建模可以克服传统工程测量电力巡线工作量大,危险性高,效率低下等缺点,但现有的电力线提取研究主要集中在电力线的分离与提取,并且拟合的精度不高。针对此问题本文提出了一种精度较高的电力线拟合方法。首先,根据电力线两端悬挂、中间自然下垂的特点,求解电力线拟合的最佳几何模型;然后,通过电力线的走向和端点,建立电力线拟合的最佳平面坐标系;最后,采用基于二次多项式限制的最小二乘法拟合电力线,解算出最优参数,生成最终电力线模型。对真实数据的处理和精度评价表明,本文方法不仅能够实现电力线的快速3维重建,而且能够达到较高的拟合精度。     

基于AnGeo的城市三维导航系统设计与实现

随着地理信息系统在三维数字城市建设的广泛应用,更加逼真且信息更丰富的三维立体导航逐渐在导航领域占据主导地位。以A nGeo三维地理信息系统软件为基础,研究了三维导航系统的设计与实现,该系统不仅可以提供基本的信息查询功能,还能完成三维互动式浏览、三维地图导航以及最佳路径选择的功能。     

三维坐标转换的通用整体最小二乘算法

三维坐标转换模型属于非线性EIV（errors-in-variables）模型,现有整体最小二乘算法均设定了某些特殊假设条件,如仅适用于小角度或者属于非统计意义上的数值解,并且不能用于结构性的系数矩阵等,算法适用性受到极大限制。本文提出了三维坐标转换模型的通用加权整体最小二乘算法,该算法适用于任意旋转角度以及一般性的权矩阵情况下的三维坐标转换模型,并且将结构性系数矩阵、同时包含随机和非随机元素的系数矩阵等情况纳入到了统一的坐标转换模型算法。实例计算表明,本文提出的算法具有通用性,适用于实际应用中的各类三维坐标转换模型。     

地面三维激光扫描点云数据精度影响因素及控制措施

地面三维激光扫描技术虽然具有分辨率高、准确度高、效率高等特点,但在应用过程中存在一系列影响三维激光扫描精度的因素。文中详细分析扫描距离、物体表面材质、控制网、标靶测量精度、光斑大小、扫描点间距、点云拼接精度、全反射物质和外界环境等因素对三维激光扫描精度的影响,并提出对以上影响因素的控制方法。     

三维地形可视化中不同图元渲染效率比较分析

大规模地形场景一般由几百万甚至更多的顶点构成,地形瓦片的图元组织与绘制效率直接决定了地形渲染的速度和质量。为明确Triangles,Triangle Strip,Triangle Fan和优化的Triangle Strip图元渲染效率,选取常用的11种大小瓦片样本进行对比试验。从初始化时间、索引缓存大小和实时绘制时间3个方面评估图元效率。结果表明：在地形瓦片小于256时,Triangles和优化的Triangle Strip具备较高的渲染效率,Triangles会占用较大的索引缓存;在地形瓦片超过256时,优化后的Triangle Strip图元具有最高绘制效率,并且占用最小的索引缓存。     

Surpac软件在归来庄金矿深部矿床资源量估算中的研究和应用

归来庄金矿是目前鲁西南地区唯一的大型新类型碲金型金矿床,近几年深部找矿有了进展。在充分研究归来庄金矿成矿地质特征及金矿化类型的基础上,根据归来庄金矿深部的地质勘查工程资料,以Surpac系统软件为主要工具,首次建立了归来庄深部金矿床的地质数据库, 构建了矿体的三维可视化地质模型。基于归来庄金矿深部矿体三维模型,应用距离幂次反比法对归来庄金矿深部矿体估算了资源量。将估算结果和传统地质块断法进行对比研究,结果表明用此软件进行资源量估算简便且准确,可以为矿产开发提供依据。