大洋科考航次设计系统研究

为了提高大洋科考航次设计的信息化水平,设计并实现了基于计算机技术、GIS技术和数据库技术,具有自动化和可视化功能的航次设计系统(VPDS),在航次设计系统中提出了测线区和工作区的概念,并基于测线区和工作区对航次设计(VPD)内容进行了分类和分层,同时为了实现可视化航次设计对港口、工作区、拐点、航线、测站、测线区以及测线进行了空间抽象,另外提出了基于不规则三角网(TIN)的航线设计方法,以实现航线的最优设计.在DY115-19和DY115-20航次中的成功应用表明,该系统具有较强的实用性．     

实时多波束海底地形数据三维瀑布图绘制方法

针对深水多波束测深数据的特点和实时显控的需求,提出了一种通过内存缓存技术以队列方式有效组织多Ping海底测深数据,采用局部更新技术提高数据更新效率,利用查表方法减少顶点高程赋色计算代价,进而结合VBO技术加速渲染过程的实时多波束海底地形探测数据三维瀑布图快速绘制方法,并在三维瀑布图实时绘制过程中实现了支持平移、旋转和缩放等交互操作。对实际多波束海底地形探测数据实时绘制的实验结果表明,该方法高效、稳定、光照效果佳,能很好地满足多波束海底地形探测数据的实时显控需求。     

县级1:1万土地利用现状调查数据库建设方法——以浙江省为例

针对土地利用现状调查数据库建库问题,自主开发了拓扑系统,该系统在空间数据拓扑处理过程中,可以保留参与拓扑折线的属性,并可以将弧段左右图斑属性赋入到该弧段中。基于系统该特点在土地利用现状调查数据库建库处理过程中可以根据弧段及面状属性从拓扑层中提取需要的数据库内容。利用该方法完成土地利用现状调查数据库建设,可以减少错误、节省建库时间、保证各数据库空间结构匹配、提高数据库质量和建库效率。     

GIS中基于浮动坐标系动态迭代技术的高斯投影反变换技术

首先对GIS中高斯投影正反变换技术进行了概述；然后就经典高斯反变换公式以及即存GIS中高斯反变换存在的问题，针对GIS在“数字地球”中的应用提出一种基于“浮动坐标系动态迭代技术”的解决方案，并给出高斯反变换的实现过程和具体算法，结合水土流失GIS的具体应用实践给出结论。     

深水多波束测深侧扫声纳显控系统研究

针对深水多波束测深侧扫声呐多源探测数据的实时可视化表达处理效率较低的问题,提出实时测深数据快速条带式动态网格化方法和动态不规则金字塔构建方法、实时侧扫数据条带式增量更新方法和基于极坐标的实时水体数据重采样方法,实现了全球框架下动态海底探测地形的实时三维渲染和快速侧扫图像及水体图像绘制.同时采用基于状态保护与转移机制的声纳设备控制方法,通过异步通信方式实现了安全友好的交互式操作过程. 实验结果表明：该系统满足深水多波束测深侧扫声纳设备的显控需求,能够保障声纳设备作业安全、增强现场作业能力及数据发掘能力.     

海量遥感图象快速显示技术

为了解决随着遥感技术的飞速发展而产生的海量遥感图象，以及在计算机显示时，操作不流畅的问题，结合当前计算机软件和硬件的技术对其原因进行了深入分析。并针对影响显示速度的图象漫游和缩小操作等关键问题提出了基于中间图象技术，栅格分块技术，高速缓存技术以及中间图象序列技术等解决手段。同时在Windows9X/2000操作系统上，利用VC^ 6.0给予了具体程序实现，并在浙江省水土流失遥感调查中得到了充分利用。实践表明本文提出的技术手段能够在现有的计算机条件下，较好地解决图象显示不流畅的问题。     

GIS中基于拓扑结构和凸壳技术的快速TIN生成算法

该文提出了一种针对散乱点集的快速生成TIN的算法，该算法首先对散乱点集按扫描线方式排序，然后利用凸壳技术，以排序后的点为着眼点，通过依次扫描各点快速地将有序列集进行三角联网，最后利用拓扑结构快速地将其优化为TIN。在三角网联结过程中由于充分利用了有序点子集的凸壳特性，避免了所有的交点测试，并且加入点联结合理三角形时的判断次数与原始点集的点数无关，只与点集的平面分布结构有关，从而保证了对海量散乱点集生成TIN的效率，该文不算法进行了具体实现，并在实际项目中进行了成功的应用，证明了算法具有可操作性和较强的实用性。     

基于像元有向边的栅格数据扫描线矢量化方法

为了将海量栅格数据的面状信息快速矢量化,提出一种使用扫描线技术顺序遍历栅格数据、使用链表技术组织像元有向边动态构造区域边界、使用隐含射线法判断孤岛归属的栅格数据矢量化方法.该方法以单个像元为着眼点,利用栅格数据中所隐含的空间信息直接将栅格图斑转换成矢量区域;全部矢量化过程只需对栅格数据遍历一次,不产生任何中间数据,也不需要构建多边形拓扑关系等二次操作,是栅格数据矢量化的一步式解决方案.实验结果表明,文中方法具有较高的效率且易于实现.     

GIS中孤岛和内点快速归属算法

针对GIS拓扑数据结构的建立,该文提出了一种快速进行内点和孤岛归属的算法．算法首先利用“面积法”实现外多边形的识别并获得外多边形左极点,然后利用“改进的射线法”将识别后的外多边形左极点和内点向左侧引出射线,并获得与弧段的交点,最后利用弧段的特征获得外多边形和内点的归属关系．由于该算法充分利用了弧段的特征,从而避免了多边形的组织和弧段的重复处理以及非直接包含关系的判断,保证了海量数据生成拓扑数据结构的效率．同时文章还对归属中的退化问题提出了解决方案．算法的实际应用表明,该算法具有较高的效率和较强的实用性．     

融合不规则三角网和遗传算法的大洋科考航线设计方法

针对由于高耗时而无法使用精确方法的大洋科考航线设计问题,提出一种融合不规则三角网和遗传算法的航线设计方法（TIN-GA）.该方法由港口、作业区和拐点生成不规则三角网（TIN）,遍历搜索TIN中的所有路径,并将搜索获得的路径作为遗传算法初始路径种群的一部分参与优化繁殖,由进化结果生成航线.TIN将距离较近的点连接为三角形的边,具有很好的描述点邻近关系的自适应性,因此TIN中的路径必是所有可能路径中相对较优的路径.将这些路径作为初始路径种群的一部分能够加速遗传算法的收敛速度,并提高结果的最优性.大量仿真实验表明,该方法具有比遍历方法更高的效率,同时能够获得比遗传算法更优的结果.