数值地形图的生成及其水文地貌特征评价

数值地形图(DEM)是利用地理信息系统(GIS)进行流域水文模拟的基础, 其精度直接影响模拟结果在没有现成的数值地形图时, 应用人员往往利用传统的地形图来生成它. 本文分别采用Arc/Info地理信息系统软件提供的哈奇逊法和不规则三角网五次插值法, 对一个实验流域的高程取样点进行插值, 生成了4种不同的数值地形图, 从凹洼分布、流域界定、河网提取、地面坡度和地形指数、以及地面径流汇成等方面, 对它们的水文地貌精度进行了比较. 结果表明, 两种方法都能生成由高程点群所反映的地形, 然而由于哈奇逊法能够结合流域的河网结构及其具有物理基础的水文地貌加强法来处理凹洼问题, 因此大大地提高了其所生成的流域数值地形图水文地貌特征精度.     

来信

任重而道远的"中国制造"如果在十年前,称呼中国为制造大国、在世界各地都看到"MadeinChina"的产品肯定是让国人兴奋的事情。而在现今,"中国创造"则更是让国人感到自豪。但是国人也不得不正视现实,就像文中中国制造网许剑锋所提到的那样,对于中国的制造企业来说,提升技术和品牌意识至关重要,但这种提升和战略上的转型不是一朝一夕的。由"中国制造"到"中国创造",中国制造企业任重而道远。     

FY-3气象卫星MERSI数据快速预处理的IDL实现

作为新型卫星数据源,FY\|3/MERSI(风云三号中分辨率光谱成像仪)影像的快速预处理方法与模块目前较少见。采用基于三角网的几何校正算法,根据研究区Shapefile文件和FY\|3/MERSI自带定位数据提取处理区域,实现对应区域全部20个通道几何校正,并利用后向映射重采样输出各通道图像纠正后像元点DN值,随后进行辐射定标、太阳高度角订正等预处理。该系列过程用IDL编写相关程序实现了用户界面化交互操作。运行结果表明:设计的算法流程占用内存小,计算速度快。对于一个面积约45万km²的区域,所有通道处理耗时仅450 s,且校正后影像质量和精度均较好。相较于相同区域借助ENVI软件下地理位置查找表法(GLT)仅实现单通道几何校正耗时超30 min,本文开发的模块大大提高了FY\|3/MERSI数据处理效率,为其在城市热环境、积雪等领域的应用做好准备工作。     

基于块段模型的三维GIS混合数据结构模型研究*

为了有效地表示三维GIS空间实体,在地质块段模型的基础上,提出了基于八叉树和四面体格网的混合数据结构模型(block octree tetrahedron,BOT模型).采用BOT模型生成算法对块段模型进行重新分割,八叉树作整体描述,四面体格网作局部精确描述,并以不同的灰度值表示不同的单元块属性.同时,为节省存储空间,提出了线性BOT编码技术.实验结果表明,BOT模型充分发挥了八叉树和四面体格网的优点,可以在不增加存储空间的前提下实现对三维目标更高效、更精确的表达.     

二维有限元自适应网格规划生成

在设计基准点、沿指定曲线等网格加密生成方式的基础上，根据二维区域几何特征和分析对象物理特性估计，通过选择合适的网格加密生成方式，作用于分析对象上，规划构造有限元自适应网格单元尺寸信息场，进而提出基于Delaunay部分的动态节点一单元一体化算法，实现几何特征和物理特性整体自适应的有限元网格自动生成。算例表明此方法可生成高质量、符合分析要求的有限元自适应网格。     

浅谈优化三角网生成等高线

通过对实际工作中一些与地形不符的等高线进行分析和手工修改三角网对其进行优化,阐述了实际工作中圆滑等高线的方法.     

改进Delaunay三角剖分算法

针对传统Delaunay算法对非凸三维曲面剖分结果不理想,提出了基于凸划分的改进Delaunay三角剖分算法．研究了复杂曲面剖分的特性,定义了非凸集合凸划分定理,对任意曲面相对投影平面进行划分．利用一组正交平面对任意复杂曲面的划分,通过变换域对曲面进行了Delaunay三角剖分．实验结果表明,改进算法能够在正交平面对头面数据集合进行正确凸划分,在投影平面改进Delaunay三角剖分结果正确,鲁棒性明显增强,并与理论分析一致,验证了改进算法的正确性和有效性．     

基于物理的波浪实时模拟方法

为解决广域范围内波浪状态的实时计算和可视化问题,结合无粘滞流体力学的物理模型,提出了一种以三角形为控制单元的有限体积简化算法。该算法的优点在于：以不规则边界区域的非规则三角网格为基础,通过简化通量向量分裂方法获得三角形控制单元的边界数值通量,能快速逼近二维浅水方程的解进而模拟非规则边界浅水的实时流动。实验结果显示,所提方法能在符合现实世界物理规律的前提下较好地实现大规模波浪的实时可视化模拟。     

改进约束三角网在沉积相带图中的应用研究

针对在沉积相带追踪中,常规三角剖分算法构造的三角网无法自动解决河道砂体跨井排不连通问题,提出了一种相带边界线自动识别方法。该方法的关键步骤是采用逐点插入法先生成无约束三角网;再根据河道砂体连通情况插入虚拟井,并通过该虚拟井建立跨井排井的连通线,将这两条线作为约束边插入第一步生成的三角网中,将三角网部分重构,形成最终约束三角网,对该三角网进行相带边界追踪。系统前端采用。 NET网页框架和Applet网页嵌入技术,核心绘图功能采用Java 2D绘图技术,效果良好。     

利用虚拟传感器的巡视器机械臂碰撞检测算法

为提高传统AABB树碰撞检测的精度和效率,提出一种基于虚拟传感器的月面巡视器机械臂碰撞检测算法.建立月面巡视器机械臂的逆运动学解算模型;对地面环境点云数据进行Delaunay三角化,采用多叉树代替二叉树作为AABB树储存环境点云三角面集;利用虚拟传感器简化巡视器机械臂结构模型,通过虚拟传感器遍历AABB树中的环境点云三角面集进行碰撞检测,避免机械臂与环境发生干涉.月面巡视器就位探测任务内场实验表明:基于虚拟传感器的月面巡视器碰撞检测算法使碰撞检测精度在1 mm内,碰撞检测时间降低至10 s内.基于虚拟传感器的碰撞检测算法具有高效性和可行性.