贝塞尔曲线在虚拟森林景观单树几何模型构建中的应用

虚拟景观模型的生成,需要对实际景观进行抽象和简化。树几何模型和数字高程模型(DEM)是构成虚拟森林景观的两大要素。而树几何模型的构建又是林业GIS三维可视化的基础。在树几何建模中,树干及树枝形状的可视化表达具有突出意义。由于实际树种的复杂性,在计算机中建树模型,通常采用基于过程建模的方式,而这将面临用户如何对模型进行交互式控制的问题：参数太少,不足以描述树形态特征,而参数太多,则模型难以生成和理解。为了解决这个问题,我们引进贝塞尔(Bezier)曲线这种基于控制点的自由曲线来描述树木中的树干以及树枝形状,利用对曲线控制点的变动来控制曲线的形状,进而生成形态各异的树形状,对此,我们基于ActiveX技术生成Bezier曲线控件。结果表明,该方法能够表示多种形状的树干与树枝,具有操作简捷、计算速度快,可视化效果良好的优点。     

数字南水北调的虚拟技术应用——以中线工程河北段主干线为例

以中线工程河北段主干线为例,讲述了虚拟技术在南水北调工程中的应用设计,并利用虚拟三维模型在三维景观显示、最佳路线选择、缓冲分析、土方计算、分析表面形态、计算坡度、坡向、长度等方面进行了可行性分析。并指出今后需进一步解决的问题。     

爆炸装置搜索视景仿真训练系统的设计与实现

为解决搜爆人员在爆炸装置搜索训练过程中,真实训练环境搭建繁琐、人力与物资成本投入大等问题,在分析搜索爆炸装置训练过程的基础上,设计了一套爆炸装置搜索训练视景仿真系统。该系统通过搜爆场景逐级细化的方法构建虚拟场景,且以具有感应能力的三维模型模拟摩尔探测仪与非线性节点探测仪等搜爆工具。基于Open Scene Graph(OSG)图形开发库,以VC++为开发环境实现了爆炸装置搜索训练视景仿真。实践证明:该系统仿真度高,达到了爆炸装置搜索仿真训练的效果,并且运行流畅,沉浸感强。     

面向大规模空间Agent建模的分布式地理模拟框架

基于Agent建模的地理模拟是认识和理解动态地理现象的有效方法,但随着地理模拟的规模和复杂性不断增加,模型的计算问题开始凸显。分布式并行仿真是解决大规模Agent复杂模拟计算的途径,然而已有研究基于Agent建模/仿真软件构建并行仿真系统的方式并不适用于具有高移动与行为交互的空间Agent建模及其模拟过程的实时可视化。为解决这个问题,本文提出了一个分布式地理模拟框架DGSimF,用于大规模动态空间Agent模拟,支持模拟过程的实时表示与分析。设计了一个简单但高效的时空数据模型建模空间Agent,支持直接基于Agent行为建模集成地学模型,采用了时间微分方法协同各计算节点行为的执行,实现以“任务并行”的方式进行分布式计算以提高仿真性能,构建了基于三维地球渲染引擎的虚拟地理环境,提供模拟过程的实时可视化。最后,以“红蓝对抗”案例进行了实验验证,对不同模拟计算量和不同客户端数量下的仿真性能进行了分析,结果表明DGSimF可以为具有时空特征变化与行为交互的大规模空间Agent模拟提供一个有效的平台。通过扩展计算节点,DGSimF可以有效地缓解复杂模拟计算的压力问题,并且仿真性能较高,在实验中并...     

基于虚拟植物的幼龄杉木生长模拟

 为估算树木在不同生长环境下的生长量及评价树木与环境之间的相互关系,本文以幼龄杉木为对象,从个体尺度上,根据形态结构生长发育规律,定义了幼龄杉木生长的基本单元,耦合用于表达树木形态发育的L-系统和生理生态模型,形成了L-系统的杉木结构-功能模型。在LSTree软件基础上,集成光合作用、生物量分配等模型,扩展了冠层光合有效辐射(PAR)的空间分布模拟,计算每个叶片上分布的PAR值,为光合作用模型提供核心参数。以福州3-4年生杉木的生长盛期为例,计算不同时刻净光合速率,从而计算各生长阶段的生物量,再把生物量分配到各器官。在生物量驱动下,树木形态结构发生变化,通过迭代,实现生物量驱动下的树木动态生长模拟。净光合速率估算结果与已有相关研究对比,比较合理。这种方法可定量分析、解释植物与环境之间关系。     

翟裕生院士赴山东考察

应山东省地质科学实验研究院邀请,中国科学院院士翟裕生教授于2012年8月3日从北京出发,4—10日,在济南作重要学术报告,并作为学术委员会主任主持了"国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室"和"山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室"建设暨学术委员会会议,随后赴诸城、威海、烟台等地参加学术会议和考察。     

南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室

<正>实验室简介南京师范大学虚拟地理环境教肓部重点实验室在地图学与地理信息系统国家重点学科支撑下,经过多年的努力与发展,已成为我国地理学与地理信息科学科学研究、学术交流、高层次人才培养和地理信息产业化的重要基地。实验室瞄准国际地理科学与地理信     

虚拟地理环境知识工程初探

地理知识在虚拟地理环境（Virtual Geographic Environments,VGE）的科研与应用中发挥着极为重要的作用。现有地理知识工程研究整体处于初步探索阶段,且尚未在虚拟地理环境中展开。作为新一代GIS研究的科学方法和技术,虚拟地理环境具有典型的多领域、多协同、多交互、多模型及多感知的特点,但还亟需系统深入地了解VGE地理知识工程的特点、机理及关键技术。本文首先综述了国内外现有知识工程及地理知识工程研究现状,进而提出了VGE地理知识及VGE知识工程的概念和定义。在此基础上,本文分析了VGE地理知识有别于通用知识的特点,并提出了VGE地理知识的分类。最后,针对VGE地理知识工程的构建阐述了需解决的关键问题。本文基于VGE知识工程的初步探索,尝试为智能虚拟地理环境系统的构建提供理论基础,以促进虚拟地理环境中地理知识的快速转换和融合,为解决地理科学“数据丰富但知识贫乏”的问题提供一个可行的研究方向。     

Experimenta l study on ultrasonic propagation in water-based bentonite slurry

Drilling fluid is a common flushingmedium used in pile foundation, geological drilling and petroleum drilling. Study on ultrasonic propagation properties in drilling fluid is of vital importance, not only for developing equipments to non-contact measuring concrete casting level for bored pile, but also for developing equipments considering drilling fluid as signal channel. The existence of clay particlesmakes the ultrasonic propagation and attenuation in drilling fluid much different from pure water. In order to know the relation among ultrasound frequency, slurry density and depth, a series of laboratory experiments about ultrasound propagation in water-based bentonite slurry were finished. Wavelet method was adopted to process the gained original waves of ultrasonic propagation in slurry, so we knew the velocity and attenuation coefficient of ultrasound propagated in different drilling fluids with different density. The first group experiments shows that with density of drilling fluid increase, ultrasonic velocity will decrease but attenuation coefficient will increase if ultrasonic frequency keep constant. The second group experiments shows that the power of ultrasound will intensify in small bore hole, the attenuation coefficient ismuch smaller than theoretical value.