利用 LiDAR 点云提取有地形约束的光滑海岸线

针对传统海岸线提取算法误差大、在地形突变区域形变大的缺点,提出了一种基于离散 LiDAR 点云提取有地形约束海岸线的方法.首先,通过离散点云构建约束三角网,减少内插规则格网的误差并且保证海岸线不穿越地形结构;其次,进行顾及地形结构的点云高程修正,在数据源上缓解海岸线的平滑问题;最后采取二次多项式法消除毛刺,利用动态阈值张力样条函数内插生成光滑海岸线.     

基于等高线构建TIN模型的平三角形修正算法

设计了一种平三角形修正算法来修正TIN模型中可能出现的平三角形区域.该算法通过对由平三角形组成的区域进行分类,并针对不同的平区域采用交换边、增加点甚至不处理的修正方法,同时对由于等高线数据错误产生的一些特殊情况进行了分析处理.实验结果表明,该算法能够去除约束型狄洛尼三角网中所有应修正的平三角形,并生成对地形描述更为精确的三角网.     

基于3DDelaunay剖分算法的重力建模与分析

地质体的重力建模是正确解释和应用重力资料的关键问题之一.针对非规则形状变密度的三度体,本文提出了基于3D Delaunay剖分算法的重力建模方法.采用3D Delaunay剖分算法将三维目标地质体分解为若干变密度四面体体元,推导了基于四面体体元的重力正演公式,建立了剩余密度值与重力异常值的线性方程组;以变密度的长方体和倾斜台阶组合体为例,比较分析了常规块体算法和3D Delaunay剖分算法应用于重力正演的有效性,并采用共轭梯度法加密度约束条件对非规则形状变密度的倾斜台阶组合体进行了密度反演.计算结果验证了本文方法的正确性和有效性.基于3D Delaunay剖分算法的重力建模可应用于存在褶皱、断层、裂缝等复杂地质体的重力正反演计算.     

多尺度区域生长点云滤波地表拟合法

针对经典的迭代三角网加密算法(PTD)过度侵蚀地形、误差累积的问题,提出了一种基于区域生长的多尺度滤波方法。该方法引入了金字塔策略建立不同层次的点云结构,以上层种子点为基准对下层种子点进行处理:先通过不规则三角网滤除非地面点,然后依据局部地形设置动态阈值,以表面拟合区域生长算法增长受侵蚀的地面种子点,循环迭代逐渐逼近真实地面。通过对ISPRS提供的15个基准数据集进行测试,第Ⅰ、Ⅱ类误差以及总误差分别为2.40%、3.67%、2.84%,Kappa系数为93.74%。结果表明,该算法具有更强的性能,可以获得理想的地面模型。     

影像超分辨率重建中的动态数据更新算法

提出了一种具备动态数据更新能力的影像超分辨率重建算法,该算法以Delaunay三角化为基础,利用Delaunay三角网的局部可更新性质,能在目标影像的数据源发生变化的情况下仅针对变化数据对重建结果直接进行更新,较好地解决了常规影像超分辨率重建算法复杂度高、适用模型单一、稳健性差和病态求逆等问题。试验证明,该算法重建效率高,适应性强,适用于影像超分辨率重建的快速处理。     

DEM线性建模过程中的高程误差传播

在建立数字高程模型(DEM)时,基于规则格网数据和基于三角形网数据的线性建模是常用的方法.在建模过程中,结点的高程误差会随之传播.研究了DEM在基于规则格网数据和基于三角形网数据的线性建模过程中的高程误差传播问题,推导出了在结点高程误差相关情形下的高程误差传播公式,求出了在规则格网和不规则格网面上的平均高程传播误差.平均高程传播误差可以作为DEM线性插值过程中高程误差传播的度量指标.     

地形平坦地区DEM生成算法的比较研究

数字高程模型(DEM)是GIS的基础数据之一,是许多涉及高程信息的空间分析的重要基础。DEM插值精度的好坏直接影响基于DEM的各种地学分析及应用,因此研究高精度的DEM插值算法具有重要意义。介绍了基于水文强化算法的DEM插值算法——ANUDEM,并与传统的TIN建立DEM的算法进行了比较。认为在地形复杂地区由于等高线密集,高程信息丰富,两种插值算法效果都比较好;而在地形平坦地区ANUDEM算法精度优于TINDEM,并且,ANUDEM得到的DEM很好地避免了平山顶、阶梯状地形,其派生的等高线和水系与原始数据更加吻合。相对于TINDEM算法,ANUDEM算法更适合地形平坦地区的DEM建立。     

基于Fourier-Mellin和Delaunay三角网的GBSAR影像配准研究

GBSAR的高精度测量需要准确的干涉相位来保证,因此影像间的配准尤为重要。针对传统GBSAR影像配准方法没有充分考虑到同名点的几何分布和空间结构关系的问题,文中基于Fourier-Mellin和Delaunay三角网的特性,对GBSAR影像数据进行粗配准和精配准。结合GBSAR影像实例数据,并对配准结果的相干系数图进行统计分析,结果表明此方法可提高影像配准的精度,为GBSAR影像数据的后续处理提供较好参考。     

TIN中边侧向关系在三角形定位、Voronoi图和等值线生成等算法中的应用

使用一种含有边拓扑关系的TIN数据结构,从三角网的拓扑关系角度利用这种结构中的边拓扑关系设计了三角形定位、Voronoi图生成和等值线生成的算法.这些算法避免了在三角形中拓扑关系查询时的不必要的搜索.更重要的是,在算法的编写过程中,如果避免一些不必要的搜索,则意味着算法更加清晰,并减少了出错的机率.经过上机验证,三种算法都获得了正确、满意的结果.     

基于格网重构等高线的DEM精度评估

基于重构等高线,本文提出了一种新的DEM精度指标-原始等高线与重构等高线间的面积差与原始等高线长度之比,研究基于重构等高线的DEM精度评估,评价DEM与实际地形吻合的情况。