GIS中要素表达的若干问题分析及处理

以传统地图中要素表达要求为依据,分析了GIS中要素表达所存在的问题与产生的原因及其表现形式,提出了通过图层顺序控制、程序算法、符号分层绘制等多种方法来解决问题,提高了GIS可视化质量。     

工业测量数据的可视化方法研究

简要介绍了测量获取离散点数据的一般手段，阐述了3维曲面重建的NURBS方法和空间Delauany三角剖分方法，简要说明了使用OpenGL进行3维开发的机制，并给出了3维空间交互和查询的实现步骤。为有效地发掘测量数据潜在的信息和规律提供了一条新的途径。     

建立天空场景的模拟算法

建立真实感的天空场景,在环境仿真和气象现象模拟中,有着极其重要的应用价值,也是计算机可视化研究中的难题。首先通过确定色彩层次模型,改进基于中点的变位方法生成基本云图,然后使用基于图像的方法进行云图映射,最后融合气象信息要素等过程生成天空背景,并采用光照叠加、背景合成及色彩调整等方法,产生千姿百态、形象逼真的天空场景图。可在多种气象现象的模拟仿真,纹理贴图的产生以及气象信息可视化系统的开发等方面发挥重要的作用。     

基于天气雷达探测数据构建地理空间三维云体技术

新一代天气雷达网建设已经具有相当规模,全国近150部雷达投入业务运行,但雷达探测数据业务应用大都还是常规的二维图像分析。基于单部天气雷达探测基数据分析,以三维地理信息系统为基础平台,探索在地理空间的三维云体显示分析技术,包括雷达探测数据在地理空间处理技术;探索雷达探测数据应用等值面体和实体绘制技术等构建三维云体的可视分析方法,并应用天气雷达实际探测数据在3DGIS地理空间构建了具有三维特征结构的云体,从多个视角研究分析了天气雷达探测的云体结构。     

基于触控操作方式的大气科学数据可视化系统技术研究与实现

设计并实现了一种基于触控操作方式,运行于移动计算设备上的大气科学数据可视化软件系统MeteoExplorer Touch,它是世界上首款提供触控操作方式体验,运行于Windows8和Windows RT操作系统上的大气科学数据可视化软件.该软件系统的技术特色有:1)针对Windows 8和Windows RT操作系统所带来的崭新特性进行设计,实现了诸如使用手指滑动、捏掐伸展完成底图的缩放和漫游,在操作系统从低功耗运行状态下再次激活后恢复用户会话状态等功能,从而为广大气象科研和业务人员在平板电脑上分析、处理气象数据提供了全新的体验;2)MeteoExplorer Touch不仅仅是一个图片查看器,它还实现了主流桌面版专业气象软件所提供的大部分功能,包括数据资料解析、观测场客观分析、物理量计算、图形产品生成、地理信息和图层管理等;3)MeteoExplorer Touch注重程序性能和用户体验.为实现这一目标,软件采用C++语言开发功能,使用XAML标记语言设计用户界面,使用DirectX 11硬件加速渲染技术进行图形显示,因此,它具有原生程序所特有的性能高、速度快、系统资源需求低的优点.     

高密度电法的三维数据场可视化

高密度电法是重要物探方法之一,由于它具有施工快捷、分辨率高、可靠性好、图像直观等优点,已被广泛应用于寻找金属非金属矿、地下水及各类工程地质勘察等众多领域.目前,该方法在数据资料处理方面还局限在二维图像.本文结合在山西阳泉复杂采空区利用高密度电法和高精度GPS测量联合勘察的工程实例,基于WinDisp软件平台,实现了高密度电法的三维数据场可视化,构建了视电阻率参数下的三维地质体结构模型,并且可以任意移动、旋转、切片、分层显示、实时显示真实地理坐标等.该模型客观、真实、形象地反映了电性异常的三维地质结构,为高分辨率预测复杂采空区的空间分布特征提供了直观、可靠的资料.     

油气微渗漏扩散物理实验的再现及数值模拟

来自油气藏的烃类物质的微渗漏扩散是普遍存在的。这里主要进行油气微渗漏扩散,在计算机上的物理实验再现过程和三维数值模拟。首先把实验提供的稀疏的数据,通过Kriging插值算法计算,得到三维重建中所需具有规则、分布均匀特点的数据,所得效果较好,并且算法编写简单、容易理解。其次,建立一种关于油气微渗漏扩散的三维数学模型,进行数值模拟,较好地仿真了演示油气微渗漏随时间扩散的过程。最后,简单地探讨了虚拟现实建模语言（VRML）在三维可视化中的运用。     

多尺度TIN管理及表达算法探讨

为实现大规模地形的多分辨率显示与实时绘制,基于LOD技术给出了多尺度TIN的管理和表达算法。探讨该算法相关的数据组织、LOD层次表达、实时刷新等关键问题。该算法使用分级策略,在不影响视觉效果前提下对TIN进行分级表达;使用分区策略,在可视化过程中对TIN进行局部更新。采取不同分辨率TIN模型间逐步过渡策略,基本上消除了视图变换时的跳跃感。实验结果表明,这种紧凑有效的TIN表示方法实现简单,内存开销较少,CPU耗费小,大大缩短了视图刷新切换时间,能够在普通机器上实现大规模地形的实时漫游。     

多维动态地图中时态信息可视化

讨论了当前有代表性的时态信息数据模型,例如快照模型和更新模型、三维/四维模型、基于事件的时空数据模型等;总结和归纳了地理要素和现象的时空变化形式,如出现和消失、周期性或渐变性的变化、空间上的移动,以及上述几种情况的组合形式等;在此基础上提出了时态信息的地图表达方法,包括基于栅格图像的地图动画、点状要素分布的变化、线状要素的变迁、线状路径自动生成、面状要素随时间推移、面状要素分布的连续变化等,并在"国家自然地图集电子版"中予以实践.此外,还设计了与时态变化相适应的动态用户交互工具和动态符号.     

发展新一代矿产勘探技术——澳大利亚玻璃地球计划的启示

在全球矿产勘查日益萎缩的今天，人们极为重视发展新一代大型矿床的勘探技术。澳大利亚最近开展了一项雄心勃勃的计划，即玻璃地球计划，目的是研制三维可视化和地质模拟等技术，使大陆表层一千米“像玻璃一样透明”。该计划以信息技术为核心，注重技术之间的综合。从中得到的启示是，应以提高精度为出发点，加强矿产勘查技术综合示范工作；以信息技术为核心，大力发展三维可视化技术和模拟技术；注重多部门的协作，发挥社会主义集中力量办大事的优越性。