基于PostGIS的线要素空间聚合方法

针对当前常规方法线空间流量数据聚合效率低的问题，提出基于PostGIS的流空间线要素聚合方法。通过离散化所有的线为点集，建立点集的空间索引，计算点集的唯一点集，对唯一点集上的每个点累加所有与该点重叠的属性值并进行更新，根据点的序列号和上一步更新的属性值，重新连接该条线上所有的点，在属性值变化处进行打断形成新的线要素。在此基础上，去除空间重叠的线要素和图形为空的线要素得到最后的线聚合结果。实验结果表明，该方法以矢量数据形式输出的线聚合结果正确，提取速度显著提升，有效地解决了大量矢量线数据融合时常规方法效率低下的问题。     

高精度曲面建模与实时空间模拟

为了弥补地理信息系统不能进行实时动态模拟的缺陷,通过QR矩阵分解,将高精度曲面建模HASM4的矩阵表达转换为求解系数矩阵为上三角矩阵和下三角矩阵的两个方程组。在此基础上,实时空间模拟问题被抽象为动态加点问题和动态减点问题,建立了适用于实时模拟的HASM5。数值实验结果表明,HASM5的加点模拟只需要对新采样点形成的矩阵进行矩阵分解;而HASM5的减点模拟只需要取原有矩阵的子矩阵计算即可。     

等高线树构建及高保真DEM构建

研究正负地貌等高线（含未闭合等高线）的空间关系。首先将未闭合等高线分为完全开放等高线和贴边等高线,分别进行自动闭合处理。然后使用多边形叠加分析的方法判断闭合等高线之间的关系,构建等高线树。通过对等高线树结构的遍历,获取格网点高程值的上下界,将上下界输入到高精度曲面建模区域优化控制方法进行约束优化控制模拟,能保证模拟结果的回放等高线与原始等高线的最大距离不超过一个栅格的宽度。最后对高斯合成曲面和扫描矢量化等高线两个实例进行论证。     

由离散点和特征线构建DEM的优化控制方法

基于拉普拉斯方程和优化控制(OC)理论,提出一种构建地形的OC方法.以极小化拉普拉斯方程左端项平方和为目标函数、采样离散点作为等式约束条件、河流线作为不等式约束条件、格网点附近的离散点集的高程范围为上下界约束条件,形成一个标准的OC问题,求解该问题即可获得融合原始数据中隐含信息的数字高程模型(DEM).通过调节OC的参数值,可以获得不同的DEM.实际案例表明,OC方法既能保证地形曲面的整体光滑性,又能保证DEM结果对于原始数据的忠实性,其模拟结果优于约束不规则三角网方法.     

基于Web的地形匹配系统设计与开发

文章分析了当前图像匹配的应用领域以及地形匹配处理相关应用,提出了构建基于Web的地形匹配系统体系。地形匹配系统整个体系架构统由web网站、消息调度服务器、文档服务器、匹配处理服务四部分组成,其中网站系统、消息调度服务器、文档服务器托管在阿里云服务器中,匹配处理服务部署在另一台GPU服务器上面,web网站通过消息传递机制与匹配处理服务进行通信,实现GPU地形匹配计算与地图网站的功能分离。文章对系统实现所依赖的软件环境进行了介绍,实现了对匹配算法的封装,并描述了地形匹配处理流程,并对系统页面进行了设计,并结合实例对系统地形匹配应用结果进行了分析。     

高精度曲面建模：HASM4

为了解决高精度曲面建模方法的速度问题,在大量数值实验的基础上,将模拟迭代方程HASM3改进为HASM4。分析结果表明,HASM4的CPU时间较HASM3有了大幅度的减少,而且随着计算域栅格总数的增加,这种减少幅度呈负幂指数规律;同时,随着计算规模的增大,HASM4达到收敛所需的迭代次数较HASM3达到收敛所需的迭代次数呈直线下降趋势。HASM4减少了模型计算量,提高了模型的运行速度,其模拟精度与HASM3相比也有一定幅度的提高。     

由等高线重构曲面的HASMOC方法应用研究

HASM优化控制方法（High Accuracy Surface Modeling-Optimal Control,HASMOC）是在高精度曲面建模（HASM）方法的基础上,增加更多约束条件方程后形成的一种方法。通过对等高线间格网点高程范围的约束优化控制,最小化HASM基本方程的模,HASMOC方法既能保证地形曲面的整体光滑性,又保证地形曲面对于原始等高线数据的忠实性。实际案例表明,HASMOC方法得到的地形曲面结果优于TIN方法的地形曲面模拟结果;比较分析地形曲面的回放等高线、地形光滑程度和地形曲面的高程分布频率等,可以看出,HASMOC方法能较好地克服TIN的缺点。