基于OpenGL城市大规模管网三维建模

城市管网是城市建设的重要组成部分。本文讨论了基于OpenGL的大规模城市管网三维建模技术,从介绍世界坐标系和局部坐标系的转换关系出发,重点介绍了管网的直线部分建模和管网衔接处的建模,提出了一种基于顶点混合技术来绘制管网衔接处的新算法,该算法方便高效,能产生逼真的效果,并给出了加快三维显示速度的方法,实现了城市管网的大规模实时建模。     

一种基于屏幕的三维地图线状符号渲染方法

作为地理信息系统中的重要组成部分,矢量数据在三维GIS中发挥着重要作用,如指示地理对象、解释空间关系和丰富图面信息等。随着图形硬件的迅速发展和虚拟地理环境的广泛应用,为了在三维地图中精确、高效地绘制出具有复杂样式的线性地图符号,本文提出了一种利用OpenGL Shader Language的三维地形表面线状符号渲染方法。该方法通过对矢量数据进行编码形成纹理数据,完成矢量数据在程序与GPU间的传输;将地形单元和矢量线段间的映射关系存储在索引纹理中,用于关联线段的实时查找;通过计算当前屏幕片元与关联矢量线段的空间位置关系,判断片元所属符号的区域,进而设置片元的颜色。实验表明,本方法可在三维地形上高质量地渲染出几种典型的复杂线状符号,并能保持较好的渲染性能。     

一种面向虚拟地球的海面动态可视化优化方法

现有的虚拟地球中的海面可视化方法主要采用投影网格的方式组织海面格网,这种特殊的网格组织方式,导致其在反映不同海域差异性特征时存在缺陷。基于全球离散格网的海面可视化方法由于能够与虚拟地球离散的空间剖分相匹配,有效弥补了投影网格法的缺陷,因此更符合虚拟地球海面仿真应用的需要。然而现有的离散格网法存在绘制效率差、场景加载慢、需要修补格网缝隙等问题,限制了其应用发展。对此,本文在现有离散格网法基础上进行优化:首先,在数据结构上对传统等经纬度离散格网进行扩展,设计了一种面向GPU绘制的多尺度海面网格模型来组织管理海面格网;其次,为了实现风场驱动下的海浪动态绘制,在多尺度海面网格模型的基础上提出了一种支持实时风场更新的海浪动态绘制方法;同时,考虑到格网缝隙修补对系统效率的影响,本文针对海面格网特点并结合GPU技术提出了一种高效的海面格网缝隙修补方法。最后通过对比试验验证了本文方法的可行性和有效性。试验结果表明,本文方法绘制效率稳定,加载速度快,且能弥补现有方法在功能上的缺失,因此应用范围更加广泛。     

A fuzzy‐based simulation method for modelling hydrological processes under uncertainty

In this study, a fuzzy‐based simulation method (FBSM) is developed for modelling hydrological processes associated with vague information through coupling fuzzy vertex analysis technique with distributed hydrological model. The FBSM can handle uncertainties existed as fuzzy sets in the hydrological modelling systems, and solutions under an associated number of α‐cut levels can be generated by solving 2ⁿ deterministic models. The lower reach of the Tarim River Basin in China is selected as a study case for demonstrating applicability of the proposed method. The developed model is calibrated and validated against observed groundwater elevation for four wells during the period 2000–2001, and generally performed acceptable for model Nash–Sutcliffe coefficient (R2) and correlation coefficient (R). The R2 is approximately over 0·65 and the correlation coefficient is higher than 0·90. Based on the technique of fuzzy simulation, the uncertainties of two parameters (K_H and LC) are reflected under different α‐cut levels. The results indicate that, under a lower degree of plausibility, the interval between the lower and upper bounds of the groundwater elevation is wider; conversely, a higher degree of plausibility would lead to a narrow interval. The main effect of K_H is more significant than the effect of LC at most well sites. The proposed method is useful for studying hydrological processes within a system containing multiple factors with uncertainties and providing support for identifying proper water resources management strategies. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

约束Delaunay三角网点删除的一体化凸耳消元法(IEE)

对Delaunay三角网(CD—TIN)点删除算法——凸耳消元法(EE)进行剖析,提出约束Delaunay三角网的点删除算法——体化凸耳消元法(IEE)。该算法将CD-TIN的点删除转化为点的影响域重构,并保证重构后的CD—TIN满足CD—TIN的可视性与空圆法则,确保了CD—TIN的拓扑完备性,实现了CD—TIN中约束点与非约束点删除的一体化操作和局部更新,并得到实验验证。     

关联矩阵法在独立基线及独立双差模糊度选择中的应用

在介绍两类共4种独立基线搜索算法的基础上,提出了关联矩阵法。结合算例对比了各算法解决独立基线搜索的最优性及优缺点,进一步研究了关联矩阵法应用于独立双差模糊度选择的优势。最后,将该算法推广到解决高维空间的独立性问题。     

大数据量遥感分类图像的动态矢量化算法

针对大数据量遥感图像矢量化时间效率低和空间瓶颈问题,采用顶点提取过程中同时进行图斑矢量化的策略,提出一种适应大数据量遥感图像的动态矢量化算法。首先,统计图像中各图斑的顶点个数,将其作为图斑顶点集合能否构成封闭多边形的判定条件;然后,在顶点提取的过程中发现有能够成封闭多边形的图斑顶点集合,立即将其矢量化并释放其所占内存,图斑矢量化时直接将顶点构建成多边形无需生成中间弧段,并即时形成拓扑关系。实验表明,文中算法能快速高效地完成大数据量遥感图像矢量化,速度是ARCGIS（9.2版本）矢量化算法的3~4倍。     

三维激光扫描点云数据压缩方法

三维激光扫描获得的点云数据,其数据量比较大,通过分析三维激光扫描数据的特点,本文提出了两个数据压缩方法,分别为区域重心数据压缩法和基于三维TIN数据的共顶点数据压缩法,介绍了两种数据压缩方法的原理和实现过程,并对区域重心数据压缩法进行实例分析,得出了压缩结果。     

基于主成分抑制的高光谱图像异常目标检测方法

高光谱图像异常目标检测主要用于检测图像中的区别于背景环境的异常目标,为图像目标的判读提供一个初步的判断,是高光谱图像应用的一个重要内容。本文在研究现有异常目标检测算法的基础上,采用基于主成分抑制和顶点成分分析相结合的方法,对实验图像中的异常目标进行了检测,取得了较好的效果。     

高精度连续测斜仪探管的原理及应用

北京中地英捷物探仪器研究所新研制的PSX-2高精度连续孔斜检测探管,采用三轴正交磁性传感器和两个正交加速度计传感器测量,其中加速度计传感器测量顶角,磁性传感器测量方位角,实时测量的信息及解算则依靠内部集成的24位模数转换单片机来完成。实地测井证明,PSX-2型孔斜检测探管可以在顶角较小时稳定的测量方位角,符合煤田测井行业对钻孔测斜仪提出的高精度、小体积、低成本的要求。