一种面向服务器制图可视化的矢量数据多尺度组织方法

提出了一种面向服务器制图可视化的矢量数据多尺度组织方法。基于矢量数据瓦片化思想,将矢量数据按照全球地理空间金字塔索引模型划分为层次化瓦片数据,将服务器制图可视化处理中对数据图层的空间查询操作,转化为对瓦片数据的数据读取操作。实验及应用表明,该方法减少了数据读取时间,降低了I/O代价,提高了矢量数据服务器制图可视化的整体性能。     

一种用于空间数据多尺度表达的R树索引结构

针对现有R树无法支持空间数据多尺度表达的问题,提出了一种用于空间数据多尺度表达的R树变形索引结构:(1)允许空间对象出现在非叶结点上;(2)利用树的深度反映空间分辨率的变化,提供分辨率维的支持;(3)树的分支结构考虑对自动制图综合算法的支持.分析了该变形R树索引结构的空间数据多尺度查询过程,并着重对该索引结构生成算法中的约束条件、插入算法和分裂算法进行了讨论.针对相同数据源,使用该方法与基于四叉树的空间数据多尺度索引方法进行了对比实验,结果表明,该索引方法能有效检索多分辨率形式组织的空间数据,具有综合结果记忆功能,效率明显.     

一种新的P2P空间矢量数据索引网络的研究*

针对当前P2PGIS研究在多尺度、多图层空间矢量数据索引方面的不足,从应用实际出发,提出了一种新的P2P空间矢量数据索引网络。该网络扩展了已有的混合式索引网络结构体系,利用金字塔融合多尺度构建分布式四叉索引树;在此基础上,提出相应的分布式空间矢量数据的查询算法,并用数学方法进行了性能分析。原型系统性能测试结果表明,该索引网络能有效地减少网络负担,提高空间索引的效率。     

与地理空间紧关联的网络空间地图模型

现有网络数据可视化中与地理空间信息紧密结合表达的研究较少,难以支撑网络资源测绘数据表达与分析,制约了网络资源测绘数据可视化理解和认知。为此,本文提出了一种与地理空间紧关联的网络空间地图模型。首先,界定了本文网络空间的定义,分析了网络空间与地理空间的关系;给出了与地理空间紧关联的网络空间地图模型及组成要素;最后,详细阐述了与地理空间紧关联的网络空间地图中涉及的网络资源符号体系、多尺度可视化表达和分析应用三项关键技术。本文希望能够为地理信息辅助下的网络空间态势感知提供新的探索方式和研究思路。     

数字孪生峡江水利枢纽工程多尺度建模及可视化渲染关键技术应用

为探索实现物理流域及水利工程的数字化映射,提出多尺度建模和可视化渲染技术方案,并深入探讨无人机倾斜摄影、BIM、三维激光扫描等多尺度建模技术,以及实时渲染引擎、多细节层次处理、仿真渲染优化等可视化渲染技术。以数字孪生峡江水利枢纽工程应用为例,采用 GIS 与 BIM 的可视化方法,对模型数据进行层次划分,实现可视化渲染,构建峡江水利枢纽工程宏观、局部、微观等 3 个层面的可视化模型,实现工程多时态、全要素地理空间数字化映射,有效支撑上层智慧化业务应用建设,为多尺度建模和可视化渲染在水利行业的应用提供参考。     

路网要素多尺度表达目标的层次关系分析

针对目前地理要素多尺度建模的热点问题,剖析构建多尺度空间数据模型的关键技术,以路网要素为例,挖掘地理要素多尺度抽象表达的机理,利用多尺度扩展E-R方法,提炼多尺度抽象表达目标间的各种尺度、层次、语义、映射等层次语义关系,实现GIS中地理要素多尺度概念模型的设计。     

基于八叉树GIS算法森林建模方法研究

研究森林资源真实形态建模问题.由于森林树数值特征和机体形态千变万化,数学模型很难表达真实性,传统的三维空间数据模型方法难以真实反映森林资源的复杂形态.为解决上述问题,采用了八叉树算法有效解决了森林模型的计算复杂性,同时又提出了多尺度八叉树细分算法,结合地理信息系统(GIS),构建真实三维森林形态模型.根据八叉树细分算法的形态对象,满足了数据多尺度组织和划分的需求,以空间体元建立起了各种树木对象之间的联系,为空间分析和森林资源的可视化提供了数据支持.仿真结果表明提出改进算法算法能准确高效地实现森林图像真实感,并能适合常见复杂条件下三维复杂森林形态模型的构建.     

基于网络的空间矢量信息渐进传输的研究

基于网络的空间矢量信息发布,仍存在大数据集浏览效果差强人意的问题,渐进传输是解决该问题的关键技术之一。在对空间矢量信息渐进传输的内在条件进行分析后,认为基于空间多尺度表达的渐进传输符合空间信息可视化的基本原则,而多尺度表达与空间信息概化关系密切。文章提出了基于空间信息概化和多尺度表达的渐进传输综合解决方案,该方案包括三个部分：采用空间信息概化方法获得不同尺度的地图;遵循多尺度表达的原则,运用结点LoD模型对不同尺度的地图进行处理和存储;综合Web Services、Plug-in和JavaScript脚本等技术设计、实现渐进传输体系结构。最后,文章基于新一代网络图形图像发布标准SVG,以广州市行政界线图为例在B/S模式下进行渐进传输实验,进一步评价了渐进传输综合解决方案在处理大数据集传输和自适应缩放等方面的可行性及有效性。     

三维激光点云数据的可视化研究

大量的点云数据是通过三维激光扫描得到的,而点云数据的显示快慢受到了数据索引的直接影响,这是一个基础性问题。经过研究,八叉树与叶节点KD树相结合的混合空间索引结构以及LOD构建的层次细节模型是用来解决点云数据管理与可视化效率不高的问题的有效方法。在局部,通过在叶子节点中构建的KD树实现高效的查询和显示;在全局,为了实现快速检索与调度使用了八叉树模型。采用这种混合数据模型进行点云组织,建立空间索引,并对点云数据进行LOD构建,实现了点云数据的高效检索以及可视化。     

点对象的多尺度空间关联规则挖掘算法研究

由于空间数据的多尺度性，在多尺度的空间数据中也存在概念层次关系。文中根据从小尺度的空间关联规则推导大尺度空间关联规则的思想，提出了一种点对象在多尺度的空间数据中生成概念层次关系的算法。实验表明，算法是有效的。     

多尺度分类挖掘算法

多尺度分类挖掘多局限于空间数据,且对一般数据尺度特性进行分类的研究较少。针对上述问题,进行普适的多尺度分类方法研究,以扩大多尺度适用范围。从空间数据估计角度出发,结合层次理论和尺度特性,基于概率密度估计离散化方法,针对数据的多尺度特性进行分类挖掘。以非局部均值和三次卷积插值为理论基础,利用Q统计和不一致度量进行操作,提出多尺度分类尺度上推算法和多尺度分类尺度下推算法。采用UCI数据集和H省人口真实数据集进行实验,并与CFW、MSCSUA和MSCSDA等算法进行对比,结果表明,该算法可行有效。与其他算法相比,尺度上推算法正确率平均提高4.5%,F-score提高4.8%,NMI提高12.3%,尺度下推算法各个相应指标分别平均提高5.3%,6.6%和11.8%。     

多比例尺下细节层次可视化的实现机制

基于空间数据库技术提出了一种多比例尺下细节层次可视化的实现机制.通过建立V-R eactive树索引结构,可以表示不同的细节层次,同时集成了实现多比例尺综合技术.通过采用透视查询算法,简化了该机制实现的复杂度.根据三维可视化的特点,对V-Reactive树进行优化,增强了图像质量.实验结果表明,该机制适用于具有海量数据的三维GIS中.     

机织物材料的多尺度模型及其应用

采用机织物的正交各向异性本构模型模拟不出某些悬垂和屈曲现象。为此,引入机织物的多尺度力学模型,建立完整的适合于进行机织物悬垂屈曲模拟的数值分析方法模型,采用多尺度有限元方法模拟其在自重作用下的悬垂及屈曲。与以往采用的正交各向异性力学本构模型相比,多尺度力学模型更加客观地反映了机织物所特有的力学性能;与传统有限单元法相比,多尺度有限单元法的基函数具有能反映单元内参数变化的优点,因此,这种方法能在大尺度上抓住解的小尺度特征,获得较精确的解。采用8结点壳单元离散织物片,这种壳单元为大变形而设计,有能力描述织物片在悬垂中发生的大转动。采用多尺度力学模型的模拟结果显著提高了计算精度,与实验结果吻合较好。     

一种用于渐进传输的多分辨率曲线模型

提出一种基于多叉树的用于矢量数据渐进传输的多分辨率曲线模型。通过拓扑约束规则,该模型保持了不同分辨率下曲线一致的拓扑关系。同一分辨率下的数据位于同一层次上,简化了各层分辨率数据的管理。该模型通过节点在树中的相对次序描述顶点在曲线上的顺序关系,支持多分辨率曲线的编辑。不同分辨率下的在数据逻辑上相互独立,可分离存储,提高了系统的首次响应速度。     

带属性的三角网格模型简化算法研究

在计算机视觉，计算机仿真，网络传输中，经常遇到带有颜色，纹理等属性的三角网格模型的简化问题，文中提出一种带属性的三角网格模型简化的算法，该算法将表征网格顶点信息的向量由简单的三维几何信息扩展到包含颜色，纹理等附加信息的多维向量，在R^n空间中用对称Hausdorff距离控制网络简化顺序和精度，既保证了简化网格模型在几何上与补始网格模型尽可能地相似，又较好地保存了初始网格模型的颜色，纹理等信息。     

一种基于多尺度极值的快速自适应二维经验模式分解方法

现有的二维经验模式分解(Bidimensional empirical mode decomposition, BEMD)算法在极值点查找、内蕴模式筛选和迭代过程中效率低、自适应性有待进一步提高,因此本文提出了一种基于多尺度极值的二维信号经验模式分解方法。首先给出二维多尺度极值二叉树结构的概念和建立方法,进而引出一个新的分解层数和滤波窗口大小的自适应确定原则,由此形成了改进的快速自适应二维经验模式分解方法。对自然图像和合成纹理图像分解的实验结果表明：与现有的快速自适应二维经验模式分解方法相比较,新方法的自适应性和效率都有明显提升。     

基于矢量地图数据的路径规划算法研究

分析了矢量地图数据格式的特点,在进行路网拓扑信息提取和“分层分块”存储的基础上,比较了几种常用路径搜索算法;给出一种基于多级比例尺地图模型的多比例尺启发式最优路径规划算法,并对如何提高路径规划的实效性进行了探讨。