基于Fortran语言的地球外辐射带电子三维数据同化建模

开发地球电子辐射带的数据同化模型,对于理解辐射带电子的动态演化过程和辐射带空间天气预报具有重要意义.结合范阿伦卫星的辐射带电子观测数据和外辐射带三维扩散模型,采用卡尔曼滤波算法,本文开发了基于Fortran语言的外辐射带电子三维数据同化模型(Three-dimensional Data Assimilative Model of Outer Radiation belt Electrons,简称TDAMORE),实现对L^(*)=3~7、能量范围为0.1~5 MeV、投掷角范围为5°~90°的外辐射带电子时空变化过程的三维重构.通过对2018年8月期间外辐射带电子通量演化过程的重构,证实TDAMORE模型可以较好地重现不同能量和不同投掷角电子通量在磁暴前后的演化特征.通过分析电子通量的观测和同化结果之间的相关系数、平均误差、平均绝对误差和均方误差,发现对于能量低于4 MeV的电子,观测与同化结果之间的相关系数基本大于0.8且误差相对较低.而对于更高能量的电子,观测与同化结果之间的误差相对较高,这可能是同化模型忽略了电磁离子回旋波对电子的散射损失导致的.

数字孪生流域三维数据底板建设研究及应用

三维数据底板是流域数字化映射的成果,更是数字化场景构建、智慧化模拟迭代的基础。为厘清三维数据底板建设的技术逻辑,系统性地阐述了三维数据底板的定位、建设任务和技术路线图,重点对建设过程中的海量数据融合、数据轻量处理、场景渲染发布、数据可视可算、数据共享共建等关键技术问题展开深入全面的论述,分析技术难点、解决路径和具体方法。基于以上研究,以浙江省曹娥江数字孪生流域为例,运用BIM+GIS等技术构建L2、L3三维数据底板,以三维数字化场景支撑流域“四预”可视化模型应用。相关成果对类似数据底板建设具有借鉴意义。

矿山地质工程测量中的三维数据采集与处理

随着我国社会经济的不断发展,科学技术水平不断提升,在矿山地质工程测量方面出现了一些新型技术手段,有利于提升矿山地质工程测量水平。三维数据采集与处理具有较强的自动化、智能化、信息化特点,在矿山地质工程测量中应用效果较好。文章对矿山地质工程测量中的三维数据采集与处理进行研究,结合三维数据采集和处理技术的特点,阐述了在矿山地质工程测量中三维数据采集技术与三维数据处理与分析方法,以期为相关工作人员提供借鉴和参考。

基于三维数据的智慧矿山液压支架研究与应用

基于在运行过程中的液压支架各结构件运动和关键部件的应力特性,根据最初的支撑设计提出合理方案,为液压支架结构的优化提供理论依据。对典型薄煤层ZYF2400/08/16D液压支架构建CAD三维数据,将顶梁柱窝(关键位置)的三维模型导入ANSYS,通过有限元结构静态分析,得到顶梁柱窝在恶劣条件下的应力分布。结果表明,支架部件的设计满足使用要求,为液压支架的参数优化提供了理论依据。

依赖实景三维数据的国土空间全域土地综合整治研究

随着社会经济的不断发展,国土资源的开发力度也越来越大,合理、有序地进行国土空间开发利用极为重要。传统的全域土地综合整治往往采用“文本、图纸、表格”的形式进行成果展示,受限于底图数据的获取频次与方式,很难及时有效地掌握整治工程质量、进度与效果。针对这些不足与需求,尝试引入实景三维数据,开展国土空间全域土地综合整治研究,旨在推动全域土地综合整治向智慧化转型,提升整治的效率。研究结果表明:依托空间信息数据,可以有效整合整治工程业务流数据;革新传统的二维成果展示方式,利用统一标识码,实现二三维一体化可查可看效果且类型丰富;根据实际需求,及时搜集遥感影像或采集实景三维数据,有效掌握整治工程实施进展。

基于BIM的建筑金属板屋顶三维数据重构研究

建筑金属板屋顶往往具有复杂的形状和结构,包括各种弯曲、倾斜和不规则的表面。这些复杂性和多样性使得重构屋顶的难度较大。为此,提出基于BIM的建筑金属板屋顶三维数据重构方法。通过RANSAC算法下的点云粗分割和欧式聚类算法的细分割,完成建筑金属板屋顶三维点云数据分割。基于此,引入BIM技术,对建筑金属板屋顶进行数据采集,利用BIM模型进行团队协作和沟通,共享建筑金属板屋顶的三维信息,设计基于BIM的建筑金属板屋顶三维重构过程。实验结果表明:研究方法能够获取完整的建筑金属板屋顶三维点云数据,并且对屋顶的三维重构具有较高精度。

倾斜摄影实景三维数据质量控制研究与实践

基于倾斜摄影实景三维数据的质量控制和评价研究主要集中在三维模型数据的质量检查和等级评价两个方面,对生产技术流程中的质量控制节点方面研究较少,通过将关键质量节点控制方法应用于阿勒泰实景三维数据的生产过程中,得到错误频次降低,精度提升的效果。期待出台规范化的三维模型质检评定规范,促进质检部门和从业者优化过程质量控制方法,提升实景三维数据质量,促进实景三维城市建设的高质量发展。

基于新型基础测绘的不动产三维数据管理应用研究

文章对基于新型基础测绘的不动产三維数据管理应用展开了研究。其中,首先阐述了新型基础测绘和不动产数据管理的概念及关联性,其次提出了相关的架构设计和关键技术要素,分析了不动.产三维数据的采集、处理与更新,然后探讨了不动产三维数据管理的应用,最后列举了不动产三维数据管理面临的挑战和未来发展方向,旨在提升不动产三维数据管理的效率和应用效果。

九江市实景三维数据在智慧城市信息平台构建中的应用探索

随着信息技术的不断创新,智慧城市信息平台的构建逐渐成为提升城市竞争力和居民生活质量的关键举措。九江市 拥有独特的地理环境、悠久的历史文化和蓬勃发展的现代产业。在这样的背景下,如何有效地整合城市资源,实现城市的智能化 管理和可持续发展成为亟待解决的问题。实景三维数据的出现为解决这一问题带来了曙光。它以其高精度、多维度的特性,能够将 九江市的城市风貌完整地数字化。基于此,以下对九江市实景三维数据在智慧城市信息平台构建中的应用进行了探讨,以供参考。

基于三维数据的尾矿库安全分析方法研究

尾矿库具有体量大、风险点多、诱发因素复杂等特点,传统的尾矿库安全分析方法数据来源单一、完整性欠缺。随着三维激光扫描、无人机航测、高分遥感等技术的不断发展,运用多源多尺度三维数据提高尾矿库安全分析的效率和精度,成为矿山安全研究的新方向。通过空间坐标系统转换与统一、空间与属性数据的集成,形成多源多尺度数据融合处理的方法,得到尾矿库完整的高分辨率三维现状数据,极大地丰富了尾矿库安全分析数据类型,并提高了数据覆盖范围。通过提取基于三维数据的尾矿库安全特征参数,可动态掌握尾矿库生产过程的安全情况,实现早期识别并及时治理安全隐患。此外,在尾矿库灾害数值模拟方面,应用三维数据提供的精确的数字地形,可提升灾害数值模拟结果精度,同时提供可视化的成果展示方式。

基于信息融合的配电网工程三维数据智能处理算法设计

配电网工程的三维数据处理算法是智能电网建设的关键环节。为了解决电网工程稳态难以感知的问题,使用信号震荡检测算法,结合电网稳定感知系统设计了电网工程的增强广域态势感知方法。通过引入希尔伯特地图算法设计了非线性分类回归器,并建立了实时的电网工程建设档案。由实验测试结果可知,在对3种常用数据处理算法的比较中,文中设计的改进希尔伯特地图算法分类的效果较优,相比于原始希尔伯特地图法,其计算时间成本大幅缩减,能够高效地完成电网工程的三维数据采集与分析。

海量倾斜实景三维数据管理系统设计与实现

近些年,倾斜模型在支撑自然资源高水平保护与高效率利用中发挥了重要作用,随着模型数据量的不断增加,基于文件管理的传统方式已经无法满足需要,本文率先开展实景三维数据管理平台建设,推动促进实景三维模型数据的使用。开发数据库管理系统,主要用于自然资源三维立体时空数据库的建立、操作和管理维护,提供统一规范的数据和操作服务接口,实现实景三维时空数据的一体化存储管理、浏览查询、统计分析与成果应用。

基于Cesium的多源异构三维数据地理配准研究

由于多源异构数据获取手段多样、数据存储格式和表达方式众多,三维可视化技术在多源异构数据处理方面面临巨大挑战。尤其在数据与地理信息配准方面,主流技术方法和商业软件均难以保证与地形贴合的准确度。本文通过对多源异构数据的格式转换、空间索引和地理配准进行研究,形成构建三维场景的3D Tiles通用格式。在地理配准过程中,提出了一种基于投影坐标和站心坐标的配准方法,使输出的模型具备坐标属性。结合该方法研究开发了配准工具,并利用Cesium平台进行模型可视化。试验结果表明,该方法简单、实用,能解决模型贴合地球曲面的难题,真实准确地反映相对位置关系,加载流畅,并保持原始模型的呈现效果。

全空间三维数据助推武汉高质量发展

为全面助推数字湖北、数字武汉建设,武汉搭建了集地形级、城市级部件级实景三维于一体的数据底座,研发了基于云计算、大数据等新一代信息技术的测绘地理信息时空云平台,为自然资源调查监测、确权登记、所有者权益、国土空间开发利用、用途管制和生态修复提供数据支撑。在此基础上,武汉将持续更新丰富数据资源、完善平台功能、推动深化应用,进一步推动数字化建设。

PET三维数据采集与重组技术研究进展

目前新型的正电子发射断层扫描仪 (positronemissiontomography ,PET)中大都带有三维数据采集模式 ,论文介绍了PET三维数据采集原理和方法 。

快速获取地面三维数据的LIDAR技术系统

机载激光扫描获取地面三维数据的 L IDAR系统是最近几年出现的高新技术系统之一。L IDAR系统是一个先进的主动传感系统 ,该系统本身发射受控制的激光以照射地面和地面上的目标 ,不依赖太阳光照 ,所以它是一个全天时日夜可以获得地面三维数据的系统。它直接获取地面三维数据比传统测量方法具有高精度、高密集、高效率和成本低的优点。该系统强大的后处理技术可以把地面和其上的植被、建筑物分离开来 ,可同时取得 DTM。

基于深度学习的三维数据分析理解方法研究综述

基于深度学习的三维数据分析理解是数字几何领域的一个研究热点.不同于基于深度学习的图像分析理解,基于深度学习的三维数据分析理解需要解决的首要问题是数据表达的多样性.相较于规则的二维图像,三维数据有离散表达和连续表达的方法,目前基于深度学习的相关工作多基于三维数据的离散表示,不同的三维数据表达方法与不同的数字几何处理任务对深度学习网络的要求也不同.本文首先汇总了常用的三维数据集与特定任务的评价指标,并分析了三维模型特征描述符.然后从特定任务出发,就不同的三维数据表达方式,对现有的基于深度学习的三维数据分析理解网络进行综述,对各类方法进行对比分析,并从三维数据表达方法的角度进一步汇总现有工作.最后基于国内外研究现状,讨论了亟待解决的挑战性问题,展望了未来发展的趋势.

基于单经纬仪的视觉测量三维数据拼接方法

本文针对大型自由曲面三维视觉测量中的数据拼接问题,建立了经纬仪透视投影模型,提出了以平面靶标为中介坐标系,以经纬仪坐标系为全局坐标系的三维数据拼接方法。在大型自由曲面的若干测量子区域附近放置一个平面靶标,通过视觉传感器拍摄平面靶标上的特征点,求得视觉传感器坐标系到靶标坐标系的变换矩阵;通过经纬仪观测靶标上的特征点,求得靶标坐标系到经纬仪坐标系的变换矩阵。因此,可求得视觉传感器坐标系到经纬仪坐标系的变换矩阵。将视觉传感器所测得的各子区域的三维数据统一到了经纬仪坐标系下,即完成了大型自由曲面的全局测量。经实验验证,数据拼接的RMS误差小于0.487mm。

车载三维数据采集系统的绝对标定及精度分析

针对GPS/INS/CCD相机集成的车载三维数据采集系统,给出了系统精确的直接定位方程,并将罗德里格矩阵用到系统的绝对标定中,推导了定位方程中所需的相机坐标系和惯导载体坐标系之间的平移与旋转参数的求解公式。然后,根据误差传播定律,推导了X、Y、Z三个方向上的坐标误差公式及点位误差公式。实验结果表明,本标定方法意义明确,计算过程简单,具有较高的标定精度,对实际应用具有重要的价值。

高密度电法的三维数据场可视化

高密度电法是重要物探方法之一,由于它具有施工快捷、分辨率高、可靠性好、图像直观等优点,已被广泛应用于寻找金属非金属矿、地下水及各类工程地质勘察等众多领域.目前,该方法在数据资料处理方面还局限在二维图像.本文结合在山西阳泉复杂采空区利用高密度电法和高精度GPS测量联合勘察的工程实例,基于WinDisp软件平台,实现了高密度电法的三维数据场可视化,构建了视电阻率参数下的三维地质体结构模型,并且可以任意移动、旋转、切片、分层显示、实时显示真实地理坐标等.该模型客观、真实、形象地反映了电性异常的三维地质结构,为高分辨率预测复杂采空区的空间分布特征提供了直观、可靠的资料.