地学三维模型光照与动态显示

介绍了一种具有真实感的地学三维模型光照显示的新方法,给出了三角网构建和曲面样条函数插值方法,讨论了适应三维模型光照显示的可见性测试、光照模型等算法和方法,实现了模型动态显示和剖面绘制。     

土地利用数据综合中的聚合与融合

针对土地利用图中多边形地块具有全覆盖、无重叠、语义上多层次的特点,对土地利用数据综合中的地块合并给出了多边形聚合与多边形融合两种操作;前者针对具有同属性的语义邻近地块的合并,后者针对不同属性的拓扑邻近地块的合并;两种操作的区分是基于同时顾及空间、语义特征的邻近分析,算法的实现均建立在Delaunay三角网模型上由骨架线支持;详细讨论了两种操作的算法过程并给出了实际数据的实验结果。     

地磁低点位移法的改进

中低纬度地磁场平静太阳日变化Z分量的极小值出现的时刻常被用于地震预报,即"低点位移"法,但现有算法的时间格式和人工绘制突变界线的模式会产生较大的误差,本文在第一部分针对这些误差改进了原有算法.第一项是改进了地磁低点时间的格式,第二项是引入了Voronoi剖分技术替代人工画线.前者过滤了假的突变界线,消除了系统误差;后者建立了突变界线与地磁台网低点数据之间的解析关系,使它们一一对应,消除了随机误差.本文第二部分内容是提出了新的时间格式与数字化突变界线的计算公式,并用程序实现计算任务.本文第三部分内容是在对地磁台网的低点时间跟踪的过程中,捕捉到了甘肃省周边几次地震前的地磁低点位移现象,并分析这些案例,在结论中证明该方法的可靠性.     

GRACE-FO卫星简化动力学精密定轨研究

GRACE-FO(Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On)是美国和德国联合发射的两颗编队重力卫星,用于接替GRACE卫星继续对地球重力场进行观测.本文基于简化动力学方法,使用星载GPS观测数据,对GRACE-FO卫星进行精密定轨研究,通过载波相位残差分析、重叠轨道比较、与参考轨道对比、卫星激光测距检核和星间测距检核五种手段来评估轨道精度.结果表明:两颗GRACE-FO卫星载波相位残差均在6.7～7.2 mm之间,重叠轨道各方向RMS(Root Mean Square)精度在1 cm左右.与德国地学中心GFZ发布的参考轨道对比后发现,GRACE-FO卫星3D-RMS优于2 cm,其中径向和法向轨道残差RMS值均在1 cm左右,两颗卫星对应方向(如径向-径向)残差序列相关系数分别为0.80、0.65和0.79,证明两颗卫星轨道误差分布相关性较高.SLR (Satellite laser ranging)检核和KBR (K-band ranging)检核结果表明,解算的简化动力学轨道精度整体优于2.4 cm,与参考轨道精度无明显差异...     

一种基于FY3D/MERSI2的AOD遥感反演方法

针对目前国产卫星对气溶胶遥感监测应用较少的情况,本研究综合暗象元和SARA算法优势,基于FY-3D MERSI2数据构建了一套气溶胶光学厚度(Aerial Optical Depth, AOD)快速遥感反演方法。首先,引入了传统暗象元算法中的地表反射率经验关系,然后利用AERONET长时间序列的地基观测数据,构建了红波段和蓝波段气溶胶光学厚度、不对称因子和单次散射率之间的关系,最后利用MOD04和AERONET的AOD产品对研究反演结果进行了验证和评估分析。结果发现：① 本研究反演的AOD不仅保持了与MODIS的气溶胶产品空间分布的一致性,而且合理地呈现了AOD的高值分布,改进了MOD04气溶胶产品在云和亮目标方面反演缺失问题;② 利用AERONET地基观测结果对本研究获取的MERSI2的AOD反演结果进行了对比分析,发现二者具有较高的线性相关性,蓝波段AOD线性相关系数超过0.85;③ 利用MERSI2数据完整地捕捉到了2018年3月9—14日京津冀及周边区域的一次重污染过程中气溶胶时空分布变化情况,这也说明了FY3D卫星具备良好的气溶胶遥感监测能力,为我国灰霾监测和预警提供参考依据。本研究对大力发展国产卫星在大气环境遥感的应用有重要参考意义。     

遥感影像地形校正物理模型的简化与改进

针对考虑太阳直接辐射、天空散射辐射以及来自于附近地表反射辐射的复杂地形EMT 遥感影像地形校正物理模型公式复杂、计算繁琐、不易实施的特点以及存在过度校正的缺陷,对该物理模型进行简化和改进。提出一套简化模型相关参数,即r值,Vt,Vd,T↓(λ,θ)等的计算方案,从而简化计算过程,提高计算效率。并针对该地形校正物理模型朗伯体假设的缺陷,引入Minnaert参数k时模型进行非朗伯体修正。简化和改进的地形校正物理模型的校正实验结果表明该模型很好地消除了复杂地形EMT 遥感影像的地形阴影,从而证明该地形校正物理模型的简化和改进方案可行。     

多约束的平面点集形状重构方法

针对平面点集空间分布的复杂性,本文提出了一种基于Delaunay三角网的平面点集形状重构方法。首先采用一种简单且实用的数据结构以表达Delaunay三角网中嵌入的几何信息和拓扑信息,然后由外向内迭代过滤Delaunay三角网得到一个大概边界,最后进一步考虑边界的凹凸信息和空洞现象,获取最终的精细边界。试验结果表明与其他典型的Delaunay三角网重构方法相比,本文提出的算法能更好地适用于平面点集空间分布的复杂性,通过所构建的数学模型实现了凸凹多边形内外边界提取。     

Delaunay三角网的并行构网算法

针对传统的Delaunay三角网的并行构建算法负载均衡性不高、运行效率较低等问题,该文在综合逐点插入算法和分治算法各自优点的基础上,提出了一种Delaunay三角网并行构建算法。该算法首先使用动态格网剖分点要素集,从而得到若干点要素子集;然后根据点要素子集数量初始化线程池,每个点要素子集由一个线程按照插入点法构建Delaunay子网;当所有线程完成子三角网构建,最后使用逐点插入法合并所有子网,从而实现所有点要素的Delaunay三角网构建。分析与实验结果表明,相对于传统的并行算法,该并行算法的负载均衡性好、运行时间少、加速比高,具有较好的构建效率,而且构建结果满足Delaunay规则。     

计算机自动反演等高线的技术路线

介绍了在Are/Info平台上利用JX－3或JX－4采集的地形点和特征点及特征线数据，及其采集的规格格网高程点数据（离散）自动反演等高线的方法。     

GIS中DelaUnaY三角网的快速建立及拓扑自动生成

Delaunay三角网（TIN）是GIS中DTM模型的重要表示方法和分析处理手段。提出了一种构网、自动生成拓扑关系的整体思路，并利用面向对象的技术具体设计了算法，具有建模快、误差小、效率高等优点。