三维地形的交互生成与表现

随机地形生成与表现是虚拟环境系统研究的基础,针对用户对地形环境千差万别的需求,论文提出了一种基于分形的交互式地形随机生成方法,在给定地形特征或地形参数条件下,通过控制分形算法的随机过程及其反馈调整,自动产生符合要求的三维地形网格模型,并在给定的控制条件下对生成的地形进行自动着色和阴影计算。     

基于虚拟现实的装甲车辆运动仿真研究

装甲车行驶中车体姿态的仿真是模拟驾驶训练系统的关键技术.为实现不同地形下基于虚拟现实的装甲车辆驾驶模拟,本文提出了基于虚拟现实的装甲车辆运动仿真方法.首先,构建装甲车辆的结构、外形和真实的地形,采用第一和第三视角同步显示驾驶场景;其次,建立车辆行驶的动力学模型,求解车身在不同地形下的车身姿态数据;最后,通过Unity3D引擎实现整个场景和车体姿态的动态渲染.通过实验证明,该方法能够准确的模拟各种地形条件下的车体姿态,真实的仿真车辆的运行状态.     

地形复杂区域的典型植被指数评估

植被多分布在复杂地形,不规则的地形会造成遥感影像中同种或相似地物呈现不同的反射率/辐射值,也会使得不同种地物呈现相似的反射率/辐射值,这种反射率的变化会给植被的生物、物理量评估带来误差,所以对地形复杂区域的典型植被指数的评估是十分必要的。选用Landsat卫星影像对复杂地形条件下典型植被指数进行了评估。经过详细的分析,植被指数对由地形引起的红光波段反射率变化敏感,导致它们对地形的变化敏感,所以植被指数受地形的影响总体上是不容忽视的。
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基于LOD的三维作战地形实时渲染技术的研究

与视点相关的三维作战地形实时渲染技术一直是作战仿真领域的热点问题之一。三维作战地形渲染的主要问题是如何缩减三角形的数目问题。该文采用了一种基于四叉树的LOD算法,根据与视点以及和地形本身起伏程度相关的技术来决定地形应有的细节程度,然后递归的分割四叉树的每一个节点,直到到达需要的细节程度,从而较好地解决了实时渲染过程中的三角形数目问题。通过仿真试验,在保证渲染速度的前提条什下,该方法有效地实现了作战仿真系统中实时地形的漫游和不同视场的条件下的地形细节显示。并且具有较高的视觉真实程度。     

基于无线传感器网络的微灌监控系统研究

根据农业灌溉中的实际需求,结合Zigbee无线传感器网络技术设计了一个由嵌入式测控终端和中央监控计算机组成的灌溉监控网络系统.首先对微灌系统进行了总体设计,给出了系统总体架构;其次设计开发了系统网络总节点和终端节点的软硬件;设计了终端监控软件及其操控平台,实现了对微灌的远程监控.并进行了系统实验,实验结果表明微灌监控系统满足农业灌溉需求,提高了农业灌溉的自动化水平.     

地形对雷达高度计卫星自主导航精度影响分析

以中低轨道卫星为应用背景,对基于星载雷达高度计的卫星自主导航系统展开研究,着重分析了雷达高度计卫星自主导航中的关键因素,即地形起伏对导航精度的影响。根据实际地形的统计特性,并结合导航精度仿真分析的需要,建立了模拟地形的数学模型;对不同地形条件下雷达高度计卫星自主导航系统的导航精度进行了仿真研究,分析了不同的地形条件对雷达高度计卫星自主导航精度的影响。研究的结论对雷达高度计自主导航技术的实际应用将具有重要的参考价值。     

土壤对道地怀山药品质的影响

在怀山药产区,不同的土壤怀山药品质不同。通过分析几个土种的特性与怀山药品质的关系,揭示怀山药的生长条件。结果显示土壤质地直接地决定怀山药品质;土体构型、地形、地下水位也对怀山药品质有影响;在适宜的质地条件下,养分含量越高,怀山药品质越好,而微量元素对怀山药品质几乎无影响。     

一种结合坡度信息调节的水体指数

在分析水体和山区背景地物反射与地形坡度特性的基础上,提出了一种坡度调节水体指数(slope adjusted water index,SAWI)。针对水体与阴影在短波红外的反射率都很低的问题,通过坡度信息对位于不同地形条件下地物的短波红外波段进行不同程度的拉伸,使得水体与山区阴影得到区分。试验利用SAWI提取了OLI(operational land imager)影像位于不同地形条件下的水体信息。结果表明,在山区起伏区域,SAWI比改进的归一化差异水体指数(modified NDWI,MNDWI)能够更有效地抑制阴影效应;在平坦区域,SAWI比归一化差异水体指数(normalized difference water index,NDWI),具有更高的水体信息敏感性,从而有利于细小水体的提取。这表明在山区的复杂地形条件下,SAWI是一种可选的水体指数提取方法。     

三维地形简化技术研究

三维地形是虚拟自然环境中不可缺少的因素,也是虚拟仿真领域中视景系统的重要组成部分。近几年来,研究者们发展出了多种付诸实用的地形简化方法。根据应用目的的不同,使用的方法也多种多样,各有优点和不足之处。通过对现有三维地形简化算法的分析,总结了各类算法的优缺点,并着重介绍了典型的地形简化算法,并分析了三维地形简化算法发展趋势。     

高速铁路的GSM-R无线传播模型校正

为了提高在铁路沿线复杂地形环境下的Hata模型准确度,在研究GSM-R系统中的电波传播预测Hata模型的基础上,提出了一种对Hata传播模型的校正方法。结合郑西实测线路数据对市郊、平原和山区三种地形环境下进行校正,得到了不同地形下的Hata校正模型。通过对校正前后模型的误差对比,校正后的Hata传播模型准确度有显著提高。     

虚拟城市构建中地形数据的互操作研究与实现

地形数据是虚拟城市构建过程当中必需的三种最重要的数据之一,由于虚拟城市构建中采用的方案各异,使用的软件和硬件平台也不尽相同,因而各方案能够接受的地形数据格式也存在很大的差异,因此在不同软件、硬件平台下不同格式的地形数据之间共享对于虚拟城市的快速构建起着至为重要的作用。该文以五种国内外最常见的地形数据作为本次研究的对象,并从地形数据共享出发,在摒弃传统的数据转换共享模式情况下,采用基于公共标准的地形数据互操作共享模式来进行地形数据的共享研究,最后并对其进行了实现。     

地形调节植被指数的抗地形效果验证

分别选取位于福建省、吉林省、云南省和西藏自治区的4个地形地貌差异较大的研究区域,利用TM、ALOS AVNIR、IRS P6和HJ-1ACCD1等不同传感器的多光谱遥感数据,开展地形调节植被指数(TAVI)抗地形影响性能的实验与验证。根据目视效果和统计指标的对比分析发现:TAVI在各种地形条件下都有明显的抗地形影响的效果,但在地形起伏达到1km以上的高山区域效果有所减弱。     

肥水管理新技术-肥灌

肥灌(Fertigation)就是通过灌溉系统为植物提供营养物质的过程。Fertigation以微灌系统为基础,典型的微灌系统由水源、首部枢纽、输配水管网、灌水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等组成。Fertigation所用的肥料应全是水溶性的化合物或液体肥料。Fertigation能够减少水分和养分损失,降低总需水量,提高养分利用率。     

几种地形辅助导航方法的比较

地形辅助导航系统将飞行航迹下的地形高度信息与机载数字高程地图比较后得到导航定位结果，并以此对惯性导航主系统进行必要的修正。针对基于扩展Kalman滤波，基于关联算子和基于点群滤波的3种地形辅助导航方法，介绍其基本原理后。采用真实地形数据进行仿真，比较不同飞行情况下这些方法的性能。     

基于高斯混合模型的非结构复杂环境地形分类

针对因天气变化而产生的色彩转移、光照变化以及相似地形(如土地和沙地)的反射频谱模糊性等因素造成的地形分类性能下降的问题,提出了一种基于高斯混合模型(GMM)的地形分类算法.首先,提取不同光照条件下地形的特征,这种特征是基于改进的离散余弦变换(DCT)纹理特征和在Y1Q空间提取的颜色特征的融合特征,然后用这些特征数据训练GMM,对于GMM组成模型数目则采用贝叶斯信息准则(BIC)加以确定.另外针对不同地形区域边界上分类性能差以及同一地形在相同条件下非一致性问题,还提出了一种分类策略.该策略的原理是利用当前特征窗口周围邻域的所属类别概率的平均值大小来决定当前特征窗口的类别.应用提出的算法在两个数据库上进行了实验,取得了令人满意的效果.     

基于三目视觉系统的车辆导引方法

为使车辆在非结构化地形环境中实现自动导引,提出一种基于三目立体视觉系统的自适应地形分类方法。该地形分类方法利用三目视觉系统采集地形的几何信息与颜色信息, 方法中的几何分类器通过分析采集的数据对地形进行初步分类,而颜色分类器则在几何分类器的基础上对不同地形进行颜色标注。分类过程中,为使车辆能够有效地适应变化的地形环境,需根据分类所得新数据实时更新原有分类数据。该地形分类方法最终把可行驶的地面和不可行驶的任何地形作出分类并用不同颜色标注。从实验结果可看出,该方法可对实验中三目立体视觉系统所拍摄的地形作出准确分类。     

复杂地形环境下多机器人编队控制方法

针对复杂地形地面崎岖起伏的特点,提出了一种多机器人系统编队控制方法.首先,分析了复杂地形环境下的系统队形模型.通过建立三维地形环境下编队系统的误差模型,并运用空间投影法将其映射到二维平面上,对系统的编队误差进行分析.然后利用李雅普诺夫函数构造控制器,并根据环境中的特定地形设计相应的编队行驶策略,实现了多机器人系统在复杂地形环境下的编队控制.最后,通过3种典型复杂地形环境下两种非完整移动机器人的编队仿真,验证了该方法的有效性.     

协作频谱感知的系统效用优化分析

协作频谱感知可以提升认知无线电的频谱感知能力,但不同的系统参数对协作频谱感知系统的性能会产生不同的影响。在综合考虑系统资源利用率和归一化吞吐量的情况下,对不同条件下用户数和感知时长对系统性能的影响进行分析。并在检测概率约束条件下,对结合系统检测概率和归一化吞吐量的系统效用提出优化方法,可以求出满足条件的最大系统效用值。仿真结果表明,在不同的环境和条件限制下,达到最大系统效用所需要的用户数和感知时长也是不同的。     

一般型最优有限预见控制及其在地形跟踪中的应用研究

提出一种新的预见控制方法——一般型最优有限预见控制方法,并将其应用于巡航导弹地形跟踪控制系统的设计.将参考信号和干扰信号考虑成更一般的形式,在其自相关函数值已知的条件下,得到了一般型有限预见伺服系统设计问题的最优解.通过仿真证实,采用该方法设计地形跟踪系统,可以明显地改善巡航导弹的地形跟踪性能.     

井冈山地形特征与土地利用类型分布相关性研究

针对土地覆被类型在不同高程、坡度、地形起伏度等地形地貌特征下,差异性明显的问题,提出了一种分析和研究地形地貌特征与土地覆被类型相关性的方法。通过数学分析与计算,将土地覆被类型在不同地形景观下的分布情况进行了统计分析。引入高程、坡度、坡向等地形因子信息,通过将地形因子通过一定规则进行分级,并进行统计、计算,分析了不同地形特征下土地利用类型的分布规律、变化趋势和成因,说明了地形对土地利用分类的重要性。研究发现,土地利用类型在不同高程、坡度、地形起伏度上,呈现出阶梯状变化的特征。在较低的高程、坡度、地形起伏度区域内,主要分布着与人类的生产、生活密切相关的土地利用类型,如水田、旱地、果园、茶园、水田、坑塘水面、内陆滩涂、城市、建制镇、村庄、采矿用地等。有林地等则主要分布在高程、坡度、地形起伏度较高的区域。这些地区人类活动少,土地开发程度也较弱,因而多是自然植物覆被。