人口普查地理区域自动划分技术研究

针对中国现阶段人口普查模式和基础地理数据的拥有现状,该文总结归纳了国际上现有人口普查地理区域划分的技术和方法,比较了它们各自的优缺点,提出了基于Delaunay三角网对人口普查区域自动划分的技术。介绍了Delaunay三角网的特性及其空间划分的理论基础,论述了基于Delaunay三角网的人口普查区域划分技术、方法、过程和步骤,最后给出了该技术实验和应用实例。     

约束Delaunay三角剖分的“岛屿”类图斑符号填充

针对传统方法对“岛屿”类图斑进行符号填充会造成敏感区域符号布局不合理或符号空间冲突的问题,本文提出了一种约束Delaunay三角剖分的“岛屿”类图斑符号填充方法。首先,对“岛屿”类图斑对应的离散点群进行规则网格化和不规则三角剖分,用于计算等值点;然后,依据附加准则增加“凸”形和“凹”形附加点,顺次连接等值点和附加点作为Delaunay三角剖分的约束边界;最后,构建均匀变化的约束Delaunay三角网,在三角网内进行图元积分,填充“岛屿”类图斑符号。利用电子海图中岛屿边界点数据进行试验分析,与传统方法相比,本文方法填充的“岛屿”类图斑符号变化均匀,交互性较强,便于用户修改和切换,进行二次填充。试验结果表明,本文方法适用于“岛屿”类图斑的符号填充。     

基于Delaunay三角网表达的图像分割

由于图像的复杂性和模糊性进一步增强,传统的图像分割算法已经无法满足其对分割精度的要求。为了进一步提高图像分割的精度,本文提出了一种结合SIFT特征提取与Delaunay三角网表达的图像分割方法,该方法可以有效削弱噪声对图像分割结果的影响,与传统去噪滤波相比,平滑过程中模糊图像边缘的程度比较低,同时,运用超像素思想,将传统基于像素单元的分割方法运用到超像素上,对被三角网划分的子区域进行聚类,最后得出分割结果。与传统算法相比,本文算法在分割精度方面有显著提高。     

三角网约束的立体影像密集匹配方法

文中总结了基于三角网约束的立体影像密集匹配方法。本次实验采用核线影像,首先在核线影像上使用SIFT算子匹配出一部分可靠的种子点,然后用这些种子点构建Delaunay三角网。该网络能够将所加密的点的位置范围作为一个约束,根据左右影像上同名三角网的位置、左影像上某一三角形重心位置、该三角形在右影像上的对应的三角形的重新坐标,以及左侧重心在右侧像方影像的核线,在核线约束与灰度相似性约束的两层限制下,完成点-点的匹配工作。本文采用Matlab程序实现对待匹配三角形重心的加密,运用核线约束方法,将点匹配的搜索区域由二维降到一维,不但能缩小搜索范围,提高工作效率,而且很大程度上降低了错误发生的概率,既能使得算法的运算速度得以提升,又能使其匹配精度得到较大的改善。     

一种基于球面QTM格网的面要素边界跟踪填充算法

为实现四元三角网(Quaternary Triangular Mesh,QTM)对球面面状要素矢量数据的离散化及可视化,该文将基于栅格单元的"边界代数法"扩展到球面三角格网单元,提出了一种基于QTM格网的边界跟踪填充算法,主要内容包括:通过ETP投影实现球面QTM格网与平面三角格网的相互转换,建立矢量线角度与三角格元邻近搜索的对应关系;"边界跟踪"并记录边界格元进行分类处理;最终给出"边界跟踪"下两种不同的填充模式。实验表明,该算法实现了球面矢量多边形在QTM格网中的填充。     

对渐进三角网点云数据滤波算法的改进

针对渐进三角网滤波算法（PTD）进行拓普康LiDAR点云数据处理过程中易将地物点误判为地面点的缺陷,本文提出两种改进方法。一种是采用局部坡度拟合法对PDT算法进行改进,将点云数据按高程值与拟合坡面法求解的拟合高程值的差由小到大进行排序,将为地面点可能性更大的点优先判定,从而获取更加精确的TIN;另一种是引入薄板样条曲线（TPS）插值法,对PTD算法进行改进,将PTD中候选点判断参数改为TPS法中的弯曲能量增长值,从而减少误判。结果表明,使用以上两种改进算法,综合考虑第1类误差和第2类误差影响,在大部分地形特征下比传统PTD算法表现更优,对低矮植被、桥、斜坡等特殊地物的滤波效果更佳。     

局部表面参数化的实景三角网模型语义增强方法

倾斜摄影测量方法已可自动获取城市规模的实景三角网模型,然而散乱的三角网缺乏精细的几何结构和功能语义信息。为克服上述问题,提出一种局部表面参数化的实景三角网模型语义增强方法:将具有语义信息的独立三维部件与实景三角网模型的无缝融合问题,通过定义三维表面结构树,转换为局部区域的三角网替换操作;在待融合区域附近,将原实景三角网模型和替换的三维语义部件,通过局部参数化表达,UV展开为二维平面三角网;在二维平面上构建约束Delaunay三角网(CDT),实现两模型的无缝拼接,逆映射至三维空间并自动重建语义部件。通过深圳某区域的倾斜影像进行的试验证明,本文方法能有效实现具有开放边界和语义信息的部件模型与表面模型的无缝融合。与商业软件Maya对比,这种基于插入、融合的手段对提高建模效率具有实用价值。     

三角形增长算法构建Delaunay三角网DEM的原理与实现

本文主要论述了三角形增长算法建立Delaunay三角网DEM.首先通过最优边找首三角形,其次通过直线与点几何关系来寻找可能扩展点,通过找最大夹角来判断满足狄洛尼法则的扩展点,最后通过新加入边与已扩展边的数目来判断是否为重复狄洛尼扩展点,符合条件则构建三角网.然后通过空外接圆法则验证了所构三角网符合狄洛尼三角网的条件.狄洛尼三角网的建立和空外接圆的验证程序采用M语言来编写.     

地形TIN中地理实体表达与LOD技术

现有的LOD技术确保了3维地表的实时绘制,但其不能解决以地理实体为结构进行组织、具有实体表达能力的高精度、大规模地形TIN的3维可视化实时响应问题,仍经常发生场景滞涩、跳跃等现象。为此,本文从面向对象的角度出发,对地形TIN按实体进行组织,建立了OTIN,设计出实体包围球、高程误差队列等结构,可以确保以实体为单位的大规模地形TIN的实时绘制。