地球空间信息相关论文摘要

面向全时段查询的移动对象时空数据模型研究,基于非量测相机的复杂物体三维重建,机载激光扫描测高数据分层迭代选权滤波方法及其质量评价,基于GIS的地震滑危险性的模糊评价研究,基于北斗卫星的车辆组合导航系统开发.     

基于多种数据源的三维重建方法研究——以北京明长城为例

长城作为我国现存规模最大的文化遗产,在中华文明史和中华传统文化发展史中具有不可替代的重要价值与地位。通过三维重建方法为长城实现数字化信息留存,是当前重要的技术手段之一。基于此,本文以北京市怀柔区明长城为例,采用三维激光扫描技术与倾斜摄影测量手段获取得到的专业测绘成果,结合北京明长城特点,分别通过3种建模策略为其实现三维重建。由此形成的多样化三维模型数字产品,横跨多级精度,可以更全面、准确、真实地反映北京明长城实际信息,为长城的文化研究与工程实践提供详实可靠的数据支持,并为三维模型重建技术在山区大型工程中的生产应用提供有效的方法借鉴。     

东营凹陷牛庄—王家岗区块输导层油气运移初值三维重建方法与应用

输导层油气运移初值的三维重建是衔接排烃史三维模拟和人工智能运聚模拟的模块,是为了解决在排烃史三维模拟之后油气从烃源岩层运移至输导层的路径和数量,同时为人工智能运聚模拟做输烃量的预分配。该方法对于模拟自生自储油气藏和透镜体油气藏具有特别的优势,同时,所提出的方法综合考虑了岩相变化、断层和流体势对油气运移初值三维重建的影响,即通过流体势差值、岩性和断层性质判断油气的运移方向,并根据流体势差值所占比例、岩性和断层性质的差异来分配油气输导的比值。应用该方法在地质体的三维角点网格模型的基础上,对东营凹陷牛庄-王家岗区块进行了输导层油气运移初值的三维重建并获得了较好的模拟结果。模拟结果显示该区块从沙四上亚段沉积末至现今有14.0%的油滞留在烃源岩中,运移出来的油中有98.4%的油向上运移至输导层,0.065%的油向下运移至输导层,1.535%的油侧向运移至输导层。     

原子探针层析技术及其在矿床研究中的应用

原子探针层析技术（APT）是一种能够以亚纳米分辨率提供定量的三维元素和同位素分析的测试分析技术,具有极高的空间分辨率和低的检出限。虽然原子探针主要用于材料科学和半导体领域,但随着近年来在矿床研究中应用的不断增加,正逐渐成为矿床研究的有用手段。与传统的地质分析技术相比,原子探针具有独特的技术优势,可以测量体积＜0.0007μm3的矿物的元素组成,能够在纳米尺度上揭示矿物成分的复杂性,为理解地质演化过程提供全新的认识。本文在简述原子探针层析技术的基本原理、样品的选择和处理以及针尖样品制备的基础上,重点从成矿元素赋存状态、纳米尺度包裹体和稳定同位素组成三个方面阐述了原子探针在矿床研究中的代表性应用成果。迄今为止,原子探针在矿床学中的应用主要集中在成矿元素赋存状态的分析上,尤其是与金矿相关的黄铁矿或其他化学组成相对简单的矿物。而在纳米尺度包裹体和稳定同位素组成方面,原子探针应用成果虽不如前者丰富,但也取得了一些重要的全新认识,表现出良好的应用前景。原子探针在矿床学领域迅速发展的同时,也存在一些亟需解决的问题,如复杂质谱峰的标定、三维重建失真等。尽管如此,相信随着技术的不断进步,原子探针将逐渐成为矿床研究的重要工具。     

基于加权约束的单体建筑物点云表面重建算法

建筑物点云表面重建在高精度城市测绘、虚拟现实等领域有十分广泛的应用前景。由于建筑物的几何形态多变,重建算法普遍存在计算速率慢、拟合精度低和模型结构不完整的问题。为此,本文以单体建筑物为研究对象,提出基于加权约束的单体建筑物点云表面重建算法,在表面初始化过程中充分考虑数据对结构拟合的贡献。在此基础上,构建基于正则集的单体建筑物表面重建算法,实现建筑物拟合过程中的加权拟合误差、近邻结构平滑的同步优化。针对多类建筑物三维点云的实验结果表明,相比传统的建筑物重建策略,本文的加权约束方法可根据不同类型的点云数据设计自适应权重,并选择模型拟合中最优的权重函数,在高噪声、低精度点云数据下能得到更高精度的单体建筑物表面模型。     

融合多源数据的古城构件模型库三维重建方法

针对传统建模方式在古城复原过程中存在偏离历史原貌以及建模工作繁杂冗余等问题,为最大程度上复原古城历史原貌,该文基于多种来源数据的协同处理,对古城三维信息进行有效的挖掘、整理和数字化,分析古城建筑特征,从古城建筑群中抽象出建筑局部构件,采用CityEngine规则建模的方式,构建出古城构件规则模型库,通过对模型库中各构件的调用与拼接,实现大场景下的批量三维建模工作.该文以赣州古宋城为例,运用此方法完成了古宋城的三维数字化重建,实验表明,该方法在真实还原大场景三维模型工作中具有显著优势.     

多视密集匹配并行传播GPU-PatchMatch算法

针对多视密集匹配的效率较低的问题,提出了GPU-PatchMatch多视密集匹配算法。该算法使用GPU提高PatchMatch的计算效率;同时充分利用稀疏场景信息,对深度信息进行规则初始化;为提高传播效率,使用了金字塔红黑板并行传播深度信息。最后在DTU、Strecha和Vaihigen数据集上进行了试验,并与常用的多视密集匹配算法进行对比。试验结果表明,本文算法在重建效率上有较大提高,与CPU算法(PMVS、MVE、OpenMVS)相比有7倍以上提升,与GPU算法相比也有2.5倍以上提升,表明本文算法的有效性。     

基于计算机视觉的地形3D重建

构造3D地形模型有很多种方法．本文提出一种用数码相机获得的未标定照片获取三维地形模型的简单方法．这种方法仅需要从两幅或多幅照片中选取对应点,根据这些对应点,求出基本矩阵,摄像机矩阵,进而进行三维地形表面的估计,实验结果及算法分析表明,本文提出的特征匹配算法精确度较高,实现地形重建方法切实可行,生成的模型可视效果较好。     

基于立体相机的三维场景建模

提出一种基于立体相机的三维场景快速自动建模的方法。首先研制一个数据获取硬件系统,即立体相机系统,通过该系统同时获取被摄物体的三幅影像,进而建立局部模型,并利用一种整体平差优化的方法,将所有的局部模型统一到一个坐标系下,最终建立整个场景的三`维模型。实验结果表明,该方法具有同激光扫描相同的功效,但是成本较低。另外,由于它是基于影像的,纹理数据可以从原始影像中提取,所以可以方便快捷地建立逼真的三维场景模型。     

三维激光扫描技术在古建筑模型重建中的应用

以四川省闽良市某古建舍利塔为研究对象,使用FARO SCENE、Geomagic 2013、Photoshop CS3和3ds Max 2012等数据获取和处理软件生成逼真的舍利塔三维模型,为三维激光扫描技术在古建筑物保护和维修方面的应用提供了参考和借鉴。