基于CUDA的地表水动态模拟并行方法

如何高效地动态监测、模拟和预测地表水过程是防灾减灾中亟待解决的问题,也是科学化的国土整治、区域规划、环境保护和水资源管理的基础。因此,本文利用统一计算设备架构(CUDA)对基于不规则三角网(TIN)的地表水动态模拟算法进行并行化改进,提出了一种基于CUDA的地表水动态模拟并行方法,旨在对任意时刻的地表水进行快速、高精度的动态模拟,从而满足实际的应用需求。该算法从高精度的数字高程模型(DEM)中提取地形特征点和流域线,生成受流域线约束的TIN。在此基础上,根据TIN表面的三角面坐标数据获取水流方向,再结合任意位置的降雨源点追踪得到流水线网络。基于曼宁公式,利用流水线流速计算核函数得到每条流水线上雨滴的流速,结合预设的时间,利用汇流量统计核函数得到该时刻的地表汇流量。具体的并行化过程包括数据的传输,CUDA中线程的划分和流水线流速计算核函数和汇流量统计核函数的实现。本文选取位于加拿大新布伦瑞克西北部的BBW(Black Brook Watershed)流域作为实验样区,将该算法与改进前的方法进行对比表明,该模型在保持精度的同时,大幅提高了模拟效率,加速比达到11.2;另外,通过与SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型进行对比,结果表明,该并行方法的Nash系数提高了88%,相关系数提高了5%。     

顾及地形特征的LiDAR点云数据抽稀算法

针对现有的LiDAR点云数据抽稀算法存在无法有效保留地形特征点或地形分类精度不高等问题,文章提出一种顾及地形特征的点云数据抽稀算法:利用点云中的局部极值点与点云边界点作为种子点构建不规则三角网(TIN);利用一定原则逐渐选取非种子点中的地形特征点加密TIN;然后采用一种临近三角面的平面测试策略剔除三角网中可能存在的冗余点,得到最终结果。测试结果表明:该算法在保证地形精度的前提下,能够有效地减少冗余点数量;同时,为了提高算法的实用性,该文通过大量试验给出了算法中所需参数的最优配置。     

利用DTM三角网套合立体分析检查DEM特征点线的方法

适普软件升级到VirtuoZoAds版本后,原来3.3的DEMMAKE(DEM立体生TIN)的功能消失了。目前,ADS80、ADS100的软件在适普软件中不能进行DEM格网的建立,只能生成格网点,并且在移屏时的速度非常慢。本文通过将构成的DTM格网引入到测图系统中,用来分析、检查DEM特征点线是否采集到位。     

三维地形图中碎石区域表达方法研究

改变了三维地形图中以纹理贴图的形式表达碎石区域的常见方法,充分考虑光照视觉效果和重力作用的影响等诸多因素,提出了一套符合人们空间认知习惯的碎石模型自动建立方法,能较好地对碎石区域内不同光照条件、不同高程处的碎石分布特征及个体形态进行逼真模拟,有助于其他类似地貌符号模型的自动建立。     

一种基于TIN的地形剖面线生成算法

在目前已有基于规则格网(Grid)生成地形剖面线的基础上，提出了一种适用于不规则三角网(TIN)的剖面线生成算法。该算法充分利用TIN中各三角形间存在的拓扑关系，实现了与剖面线相交三角形的快速搜索，大大提高了算法的执行效率。由于地形简化后的TIN仍保留三角形间的拓扑关系，该剖面线生成算法还适用于多分辨率的海量TIN数据。     

不规则三角网的快速建立及其动态更新

针对线路勘测设计的特点,介绍了一种适合于线路ＣＡＤ应用的快速建立和在线动态更新不规则三角网（ＴＩＮ）的方法。该方法根据带状数据分布快速生成“类Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形”,并实现了ＴＩＮ的局部更新,从而为线路ＣＡＤ提供了基本的数学基础。最后用实例验证了该算法的正确性。     

大型彩色地貌晕渲图的自动生成技术研究

阐述了计算机地貌晕渲的基本原理 ,提出了一个实现地貌晕渲图自动绘制的方案。实践证明 ,该方法能快速、自动地生成大幅面的、满足印刷出版要求和用作专题地理信息系统基础底图的彩色地貌晕渲图 ,适合大规模彩色地貌晕渲图生产     

基于凸壳的TIN建立技术

文章阐述了如何利用计算几何中的凸壳问题来处理测量中的DEM建模问题并推导出了TIN的建立方法。同时列举了该方法在舰艇螺旋桨 3维模拟中的应用。     

洪涝灾情快速反应的星载SAR与TM数据的融合处理

本文以1998年鄱阳湖地区发生洪涝灾害为研究实例,应用灾中的Radarsat-SAR和灾前的TM数据,以不规则三角网(TIN)方法实现了高精度几何配准。然后,通过波段相关性和信息熵值分析,选取最佳波段。最后,对不同融合模型得出的图像进行对比,得出结论:以灾中的SAR和灾前TM的一个近红外(TM5或TM7)以及一个可见光波段(TM3最佳),分别赋RGB色合成的图像效果很好,既能识别区分洪涝淹没的绝产区、土壤滞水减产区和未受灾区,并且操作简便,能满足洪涝灾情快速反应要求。     

一种基于TIN模型的LOD简化算法

为了实现不规则三角网（TIN）地形模型的动态模型的动态细节简化模型,本文提出了一种有效的方法,即在TIN的凸壳构网算法和累进格网算法的基础上,设计一种混合型数据结构,提出边折叠的限制条件,解决了边折叠时易产生的边自交现象,实现了TIN模型的LOD快速简化。