一种基于等高线生成三维地形的实用方法

本文详细介绍由等高线地形图数据生成三维地形的基本原理和过程,具体实现方法是通过等高线数字化获取离散点的高程数据,采用Delaunay三角网进行三维建模,然后进行三维显示,从而生成的三维地形.并以Visual C++6.0为开发平台,OpenGL为工具,建立了基于等高线数据的三维地形模型.实验证明本文所述方法速度快、精度高.     

基于等高线的三维真实感地形生成研究

详细介绍由等高线地形图数据生成三维真实感地形的基本原理和过程,具体实现方法是通过等高线数字化获取离散点的高程数据,采用Delaunay三角网进行三维建模,然后进行三维显示,从而生成真实感的三维地形.并以Visual C＋＋6.0为开发平台,OpenGL为工具,建立了基于等高线数据的三维真实感地形模型.实验证明本文所述方法速度快、精度高.     

大幅面地图的三维地形重建

研究完成了一个实用的可用于大幅面像素地图的三维地形重建系统.提出一个实用的等高线内插算法,算法克服了网格绘制等值线方法和三角网绘制等值线方法因只考虑了点的位置属性、未考虑等高线的线属性而使插出的等高线常常会与母线相交的弱点;同时提出了一个实用的等高线高程识别算法和一个可用于大幅面地图的三维规则数据场建立算法,算法充分利用了等高线的先验知识,不仅建立的数据场的质量很高,而且算法的时间复杂性与数据点数(m)和网格点数(n)成线性关系O(m+n),因此计算速度很快.最后利用三维规则数据场生成真实感图形.     

基于军事地图等高线的三维地形建模与实现

论述军事地图的等高线生成三维地形图的一种实现方法。从等高线地形图中取得离散点高程数据,然后采用Delaunay三角网对离散高程数据点进行三维建模,用插值算法重建数字地面模型,采用OpenGL对所建模型进行三维图形生成和显示。结合实例开发分析每一个步骤及相应算法实现,并给出所生成的三维地形图实例。构建的三维地形符合等高线的规律,构建运行速度快,生成的立体图像逼真。     

一种基于等高线生成三维地形的实用方法

本文详细介绍由等高线地形图数据生成三维地形的基本原理和过程,具体实现方法是通过等高线数字化获取离散点的高程数据,采用Delaunay三角网进行三维建模,然后进行三维显示,从而生成的三维地形。并以VisualC++6.0为开发平台,OpenGL为工具,建立了基于等高线数据的三维地形模型。实验证明本文所述方法速度快、精度高。     

基于聚类和动态LOD的三维地形建模方法

为提高基于DEM高程数据的三维大地形绘制效率,提出基于K-means聚类和动态LOD的三维地形建模方法。对高程数据集使用K-means聚类分析方法,发现地形数据的自相似性,建立数据采样点与地貌特征分类的自动关联;依据采样点的地貌属性值完成粗化处理,构建不规则三角网模型;采用局部优化算法进行有限域内的三角形分裂以实现三角网的动态更新,结合克里金插值法实现插入点的精确计算,形成LOD层次细节多分辨率模型。实验结果表明,该方法对不同类型地形都获得了较高的数据简化率,提高了三维模型的绘制效率,具有较好的地形特征保持性。     

基于等高线的三维真实感地形系统设计

基于等高线的三维真实感地形系统,首先把等高线地形图扫描进计算机,然后利用ERSI公司的GIS软件Arc/Info跟踪等高线生成矢量化的等高线数据,并根据得到的数据建立三维规则数据场生成三维地形模型。最后利用VC++6.0编程工具和OpenGL编程接口生成具有真实感的三维地形。实践证明该方法简单、实用。     

满足方向一致性的等高线提取算法

黄土高原地区有地形复杂、局部特征突变较多的特点,因此要准确描述地形,进行地形特征分析和建立土壤侵蚀模型难度较大,而现有等高线提取算法不论在运算时间还是求解精度上均很难得到较为理想的结果.从保持等高线方向一致性的角度出发,对等高线传播算法进行了改进,并在此基础上,给出了方向一致性等高线的拓扑关系表示方法.通过对黄土高原罗玉沟流域的数据进行实验,结果表明了改进的算法执行效率较原算法有显著提高,而且能够提取出方向一致性等高线,为后续的地形特征分析和土壤侵蚀模型的研究奠定基础.     

等高线形状变化规律的研究

为了准确地从地图上获取地形高程信息,在对等高线形状的变化规律进行深入研究的基础上,首先从理论上论述了等高线形状变化的相似性规律;然后根据该规律研究出了描述等高线相似性传递的2维整体内插模型;最后利用该模型分析了现有的图形内插算法,并提出了基于物理场概念的等高线相似性传递模型.为了验证该模型的应用效果,分别对一模拟数据和一实际等高线数据进行了实验,实验结果表明基于物理场概念的等高线相似性传递模型不受初始等高线形状限制,在初始等高线光滑性较差时也能够有效地获取描述3维地形高程起伏变化规律的等高线信息.     

分形内插与DELAUNAY三角网结合的三维地形可视化数据模型

为了有效地实现ＧＩＳ分析中地形数据的可视化，本文提出了分形内插与Ｄｅｌａｕｎａｙ三角网结合的三维地形可视化数据模型。该模型不仅能满足几何精度，保持地形特征，而且具有表面质感理想的可视化效果。     

基于倾斜摄影测量的矿产地形三维可视化建模研究

对矿产地形进行三维可视化建模,指导地质勘探,提出基于倾斜摄影测量的矿产地形三维可视化建模方法,采用倾斜摄影测量进行矿产地形的三维图形重建,提取矿产地形的三维边缘轮廓特征量,采用稀疏性的模板特征匹配方法进行矿产地形三维可视化的块匹配,构建矿产地形的边界分布轮廓线,采用不规则三角网重建方法进行矿产地形三维可视化图像的视觉重构,结合倾斜摄影测量方法实现对矿产地形的三维离散点数据重构,提高对矿产地形三维可视化建模的精度。仿真结果表明,采用该方法进行矿产地形三维可视化建模的精度较高,视觉重构效果较好。     

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。     

Urban flood risk analysis for determining optimal flood protection levels based on digital terrain model and flood spreading model

The objective of the paper is to present a new risk-analysis approach for the assessment of optimal flood protection levels in urban flood risk management, which is based on an active contour method. Although the active contour method is a very popular research topic, there has been no attempt made on deriving a model for simulating flooding and inundating to date, as far as we are aware. We have developed a flooding prototype system, which consists of two main parts: a digital terrain model and a flood simulation model. The digital terrain model is constructed using real world measurement data of GIS, in terms of digital elevation data and satellite image data. A pyramidal data arrangement structure is used for dealing with the requirements of terrain details with different resolutions. A new flooding model has been developed, which is useful for urban flood simulation. It consists of a flooding image spatial segmentation based on an active contour model, a water level calculation process, a standard gradient descent method for energy minimisation. When testing the 3D flood simulation system, the simulation results are very close to the real flood situation, and this method has faster speed and greater accuracy of simulating the inundation area in comparison to the conventional 2D flood simulation models.     

基于扫描激光测距数据的建筑物三维重建

建筑物的三维信息是重要的基础地理信息,可以应用于城市的规划、管理等方面,而机载激光扫描测距系统在城市建筑物的三维重建方面具有重要的应用价值。针对我国自行研制的机载激光扫描测距数据提出了一套利用稀疏激光测距数据自动提取建筑物三维信息的方法。首先根据测量的激光距离和相应的姿态、位置信息计算出激光采样点的三维位置,进而可以生成城市的数字表面模型(DSM)和城市的数字地面模型(DTM),依据它们能准确地提取出建筑物的轮廓信息,最后根据建筑物具有规则的形状这个特点来对建筑物的轮廓线进行规则化处理而最终恢复建筑物的三维信息。通过对北京城市北部地区的实际处理,说明了该方法的可行性。     

基于VR的航天发射视景仿真系统设计与实现

针对如何构建一个虚拟的航天发射训练平台的现实问题,设计出一种基于虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)的航天发射视景仿真系统;介绍了该视景仿真系统的逻辑结构和网络结构,采用三角形面片法构建发射场的地形地貌,并通过纹理映射使地形地貌更加逼真;利用图像和3D图形混合建模的方法构建发射场的设施;运用粒子系统原理,设计出发射火箭的火焰模型。通过Vega仿真软件进行系统集成和渲染,使整个仿真系统得到实现;实践证明,该仿真系统能够实时仿真卫星发射的全过程,为实时指挥、判读提供辅助决策支持平台,具有极大的应用价值。     

基于RBF神经网络的点云数据曲面重建快速算法

在分析现有重构方法局限性的基础上,给出了一种基于神经网络的点云数据重构三维网格形状的快速算法。首先对点云数据进行归一化处理;然后进行特征线提取,并以特征线为基础对曲面进行分割。该方法能直接从神经网络的权值矩阵得到曲线的控制顶点或曲面的控制网格,通过神经网络的权值约束实现曲线段或曲面片之间的连接。实验结果表明,使用该方法能快速获得形状良好的网格曲面。     

矢栅一体化的三维地形可视化研究

三维地形可视化是三维GIS中的一个重要功能。由于传统的地形可视化仅仅考虑了三维地形的真实显示,因此忽略了GIS中对空间数据的分析功能,文章探讨了适合在三维地形上矢量栅格数据一体化显示的方法,使用空间插值的方法在栅格纹理上叠加矢量图形。矢量数据的加入为在三维地形上进行空间分析提供了可能性。笔者将该方法应用于荆江地区的三维地形显示,取得了较好的效果。