基于卫星云图的三维立体云仿真

真实立体云仿真是计算机图形学中非常实用的研究.为了实时和逼真研究立体云图仿真,提出了一种基于卫星云图的三维立体云仿真方法.首先利用Micaps3.0处理卫星云图,提取二维云图像,然后从二维云图像中提取云的三维信息,并对其进行空间填充,最后通过充分利用GPU硬件加速改进性能,利用改进Billboard算法实现三维立体云仿真.与以往三维云实现方法相比,改进方法实现简单而且十分高效.实验表明,在气象地理信息系统应用中,方法可以获得更加实时、真实三维立体云效果.     

基于卫星云图的风矢场度量模型研究

以数学建模的方式对基于卫星云图的风矢场度量模型进行了研究.对卫星云图数据进行预处理分析,得到卫星云图数据的特征,结合卫星上传感器采集数据的过程,通过一些假设,建立了卫星-地球三维立体模型,结合半小时采样间隔的卫星云图数据,求解得到风矢场度量模型,通过三维绘图引擎编程对模型进行模拟实现.研究结果表明该模型可以很好的预测风矢场的变化趋势,计算高效,结果与实际相符,具有一定的实用价值.     

基于红外卫星云图的云的三维表现

分析红外卫星云图结构特点,阐明其三维化原理。借鉴LOD思想,利用多种采样间隔获得不同精度数据网格。根据云团真实感效果制定颜色及透明度映射规则。结合三维地形可视化方法,设计并实现了红外卫星云图的三维可视化。     

云图数据驱动的三维云景可视化

云图是气象应用和研究中最常获取的资源,包含了丰富的气象信息,在天气预测中起到了关键的作用。将云图数据作为驱动,利用灰度共生矩阵和分形理论进行纹理特征提取,划分出基本云型,得到云景的分布特征。将这个粗糙分布,映射到地球上,得到基本的大气参数估计,在此基础上利用CML的方法生成三维云场并实现可视化。实现了对风云二号卫星云图的自动化分析,以及数字地球上的三维云景可视化。     

不同算法下生成的数字高程模型对比分析研究

目前数字高程模型的生成在大多数商用地理信息系统软件或遥感图像处理软件中都能实现,但提供的算法有所不同.结合目前常用专业软件提供的不同算法,对同一数据源的高程数据分别生成数字高程模型(DEM),进行对比分析后发现:使用现有专业软件生成的DEM均存在着差异,这些差异主要来源于不同软件采用的算法差别,并且DEM的差异具有空间分布的规律性和负高差多于正高差的特点.由此得出以下结论,TIN算法具有生成的DEM精度高等优点,LRS和Non-LRS算法具有生成的DEM结构简单等优点.若要进行三维显示、土方量计算等,则选择TIN算法生成;若要检查高程数据错误,则选择LRS或Non-LRS算法生成.     

三维有限元模型的任意剖切及其等值线与彩色云图生成的方法

对三维有限元模型快速有效地生成任意剖面上等值线及彩色云图,是有限元计算后处理中的一个重要技术。该文在建立单元信息描述表的基础上,提出了一种适合于任意三维实体单元类型的通用剖切算法,和在剖切面及外表面生成等值线或高质量彩色云图的方法。     

DirectX在有限元分析结果三维彩色云图生成方法中的应用

本文采用扫描线法,将DirectX技术应用到有限元分析结果三维彩色云图的生成方法中,利用DirectX的实体填充模式和高洛德着色模式完成云图渲染绘制。通过实例验证,本文给出的云图生成方法不仅效果好、速度快,而且方法简单、实用。该方法适用于各类场值三维彩色云图的生成,具有很好的通用性和扩展性。     

元胞自动机压缩算法仿真卫星云图

为减小计算复杂度和提高压缩比,提出基于方块编码和可逆元胞自动机结合的二值图像压缩算法来仿真卫星云图简单实用的元胞自动机编码表示方法。并针对卫星云图特性和业务实际,提出搜索和统计云图元胞邻域的状态集合,改进加权有限元胞自动机算法,对卫星云图数据进行压缩。实验表明,两种编码方法都能有效地减小计算复杂度,提高压缩比。峰值信噪比(PSNR)在30 dB左右,RCA-BTC算法压缩率可以达到15,图像重建仿真效果良好。     

基于OpenGL的三维地形可视化技术研究

三维地形可视化技术一直是地理信息系统、数字摄影测量、虚拟现实等领域的研究热点.对 OpenGL 的发展现状和数字高程模型(DEM)的相关知识进行了介绍,重点讨论了利用 Visual C 6.0 平台和 OpenGL 编程技术,建立虚拟地形三维可视化系统的关键技术和实现过程.     

一种基于灰度共生矩阵的云图检索方法

卫星云图检索可帮助气象预报人员快速定位历史相似天气．根据云图纹理特征区分度较大的特点提出一种采用纹理特征对卫星云图进行相似性检索的方法。针时找到一个普遍适用的纹理特征非常困难的问题．提出一种根据特征值的方差分布情况从大量备选特征中快速找出适合某类图像检索所需的纹理特征值的方法,并以灰度共生矩阵的特征值提取为例．对卫星云图进行相似性检索。检索流程为：首先对云图进行云地分离的预处理．然后从云图的灰度共生矩阵中提取有效的检索特征生成特征值．并与历史云图库对应的特征库进行相似距离计算．最后根据距离的排序顺序输出最终的检索结果。实验表明．该方法能有效地从历史云图库中检索出具有相似视觉特征的云图．说明该方法可以用于卫星云图的相似性检索。     

卫星云图形态特征提取

本文采用数学形态学的方法实现了卫星云图的形态特征提取，给出了卫星云图多值自适应并行分割算法和形态特征的并行提取算法，并在Ｗｉｎｄｏｗｓ中用并行Ｃ编程实现。     

基于ASTER遥感立体像对的DEM提取

卫星遥感立体像对提取DEM是地貌信息获取的一个重要里程碑,ASTER卫星传感器是可以拍摄立体像对传感器中的代表,具有数据质量稳定、覆盖广泛、价格低廉的特点。本文通过实例研究了ASTER立体像对在高山峡谷地区提取DEM的精度。首先简述ASTER的立体像对提取DEM的国内外发展现状,然后针对一处高程变化显著地区在1:10万比例尺地形图采集地面控制点(GCP),用1:5万精度的DEM作检验,获得GCP范围内高程误差为±20.4m,GCP范围外高程误差为±48.2m,平均误差是±34.3m。这证明可以在小区域内选取GCP控制点,由ASTER立体像大范围外推生成大范围DEM,而且采用常规的技术手段和普通的商业软件就可实现。该方法提取DEM对于我国地形资料缺乏的西部地区有很强的实用性。     

基于不确定性理论的降水天气分类研究

首先介绍了云模型这种新兴的处理不确定性问题的工具,提出了一种基于云模型的层次聚类方法.该方法将原始数据集划分为许多小簇,然后分别用云模型来表示这些簇,再通过云综合的方法对这些小簇进行逐层合并,实现对数据集的聚类.将该方法应用于2006-2007年中国及周边亚太地区FY-2C卫星云图的聚类分析,得出不同降水类型的云图特征.最后以2006年7月6日FY-2C中国分区图所示地区对应的FY-2C卫星云图进行降水类型分类为实例,得到不同降水天气对应的云图辐射亮度值特征,并利用分类结果对实况云图进行降水天气的判别,结果表明该方法对大暴雨天气的判别效果良好.     

遥感图像三维可视化及在腾冲机场建设中的应用研究

遥感图像三维可视化利用数字高程模型(DEM)表达地形起伏要素,影像纹理表示地表真实覆盖状况,直接将实地的影像数据映射到DEM透视表面,并可叠加各种人文、自然的特征信息等空间数据,实现虚拟三维飞行.这对提高机场等大型工程的设计水平、保障工程质量有重要作用.以三维数据和影像为基础的遥感图像三维可视化产生更逼真的环境模拟,有着广阔的应用前景,越来越受到人们的关注.本文通过高精度卫星图像数字处理,高精度DEM建模实现云南腾冲驼峰机场的遥感图像三维可视化,取得较好效果.     

气象卫生云图数据压缩的JPEG实现

本文介绍了在计算机上以ＪＰＥＧ算法实现的红外卫星气象云图数据压缩软件，该软件已成功地应用于江西省防汛计算机网上的卫星气象云图的数据压缩和传输系统。     

基于SLIC区域分割的三维地形重建算法

为利用无人机在高空连续拍摄的两幅航拍图像准确实现三维地形重建,提出了通过将图像进行区域分割来达到不同地形区域分别生成数字高程模型DEM数据的方法。首先利用简单线性迭代聚类SLIC超像素算法将图像分割为多个包含单一地形的超像素区域,再利用各区域的颜色信息进行相邻同类地形区域的融合,最后在所得的各区域内通过SIFT特征点提取与匹配、计算三维坐标来生成DEM数据。通过将重建地形结果与卫星地图对比表明,利用该方法能够有效实现地形重建;通过对比本文算法与传统地形重建算法的重建结果表明,利用该方法能准确呈现各地形间的边界信息。     

Logistic回归模型在卫星云图云检测中的应用

云的自动检测和分类识别是所有卫星遥感资料应用的第一个步骤。基于Logistic回归模型的云图处理方法被用于FY-2C卫星云图的处理。利用逐步回归方法对云图的灰度及纹理特征进行提取,并计算出每个特征的回归系数;利用提取的特征进行云检测实验。将实验结果与地面观测资料进行对比,表明Logistic回归模型对云图处理是有效的,并且与传统的动态阈值分割方法相比,云检测的效果更好。     

虚拟仿真三维复杂路面的实现

现有的虚拟仿真软件提供的路面十分简单和规则化,在拖拉机虚拟样机性能仿真分析时,不能真实地反映实际作业情况.本文针对这一问题,分析了ADAMS和虚拟现实软件Vega中的三维路面,提出了适合拖拉机虚拟仿真的三维复杂路面的实现方法,并使用数字高程模型实现了两种路面的同构,提高了仿真的真实性.     

卫星云图中热带风暴云区的三维绘制技术研究

实现热带风暴场景的模拟对于灾害预防、评估等工作具有十分重要的意义。改进了一种基于图像色彩和灰度值的算法,能够较好地从卫星云图中分割提取出热带风暴的云层区域,进而利用一定规则生成了云区体数据。针对生成体数据的特点,采用了一种改进的快速光线投射算法来完成热带风暴云区的三维绘制,最终实现了对于云区的任意角度实时观察和动态绘制。     

基于交叉相关法的卫星云图中云团移动的短时预测

在卫星云图应用研究中引入交叉相关法的思想进行云团移动的短时预测。选取连续两个时次的GMS-5卫星云图,将云图区域划分为32×32像素的图像子集,采用交叉相关法计算获取两幅云图的最佳匹配区域,根据前后云图匹配区域的位置和时间间隔,确定出每个图像子集的移动矢量(速度和方向),并对图像子集的移动矢量进行客观分析,其后,基于检验后的云图移动矢量集,利用后向轨迹方法对云图作短时外推预测。试验结果表明,该方法对卫星云图上较为平稳的云团移动的短时预测效果较好,具有直观、定量、快捷的优点。