非结构地形环境下基于特征融合的倾斜摄影测绘建模优化方法

[目的]利用无人机进行大尺度非结构地形环境测绘时,由于无人机倾斜摄影得到的图像在测绘建模时会存在仿射变形较大、透视畸变严重、局部特征变化各异等问题,进而导致建模数据匹配困难.为解决这一问题,本文提出了一种基于特征融合的倾斜摄影测绘建模优化方法.[方法]首先融合图像的颜色信息及近似最近邻快速库(fast library for approximate nearest neighbors, FLANN)优化的加速稳健特征(speed up robust feature, SURF),然后结合优化的SURF与最稳定颜色区域特征(maximally stable color regions, MSCR)实现仿射变形图像间快速准确的特征提取及匹配.[结果]本文的特征匹配算法在1.25 s内得到757个最佳匹配点;相对于基于尺度不变特征(scale-invariant feature transform, SIFT)、SIFT+MSCR和SURF的特征匹配算法,最佳匹配点的数量分别提高141%、29%和34%,匹配时间与SURF接近,远低于SIFT和SIFT+MSCR.测绘建模得到的点云与参考点在三个方向上的距离均方根误差在7 cm以内,平均误差在11 cm以内.[结论]本文提出的算法能够实现非结构地形环境的全局三维模型快速准确构建,同时数据匹配过程中具有更良好的匹配效果和匹配效率.

适应多地形环境的生活护理床设计

这款适应多地形环境的多功能生活护理床设计,灵感源于设计者对用户需求的精准把握和对城市生活品质的深刻洞察。针对老年人及残疾人士的生活需求,充分融合了现代科技与人性化设计理念,让一张床融合护理、通勤等多种服务。产品采用护理床与轮椅的一体化拼接设计,实现了护理舒适与通勤自由。护理床具有智能监护功能,可以让用户轻松与外界沟通。床身周围设有加固护板及扶手,并配有自动充气防褥疮床垫,保障久卧在床用户的安全与健康。同时,与护理床搭配的拼接轮椅具有辅助起床功能,解决了一些用户起身困难的问题。轮椅内部的安全轮可以小幅度伸缩,以适应短距离、多地形的出行需求。

虚拟地形环境仿真中的若干空间认知问题

虚拟地形环境仿真是数字地图支持下的一种新的空间认知工具。它们需要有新的认知理论和建模方法。本文从地图的空间认知、多感觉通道、人机交互技术、感觉不协调性。

虚拟地形环境中道路与地形模型融合算法研究及精度评价

以大比例尺地图构建的虚拟地形环境,由于观察视点的接近以及应用中对各种查询和分析的需要,所以要求构建的环境既能准确地表现地形特征又能使地物与地形精确融合,准确地查询出地物的属性,以满足目视及精确定位的要求。然而,实际应用中往往忽视地形与地物的密切关系,从而导致在目视比例尺条件下出现地物飘在空中或钻入地下等失真现象。为此,本文以道路为例提出了道路模型与地形模型的融合算法,同时对融合后道路与地形模型的精度进行了评估,为构建逼真的地理环境提供了基础。也为河流、岛屿、湖泊等地物与地形模型的融合提供参考。

三维地形环境中矢量地图实时符号化显示技术

作为记录地理信息的主要载体,矢量地图在三维地形上的叠加显示能够增强虚拟地形环境的真实感,为三维地形的建模与分析提供重要支撑。现有的矢量地图在三维地形上叠加显示方法因表示形式过于简单,导致地图要素信息传递受限。对此提出一种基于模板阴影体的矢量地图在3维地形上的符号化显示技术,以提供更丰富的矢量地图三维显示样式。简述基于模板阴影体绘制矢量数据的基本原理,提出对模板阴影体的扩展,包括保持符号边缘光滑的算法和符号轮廓描边、交叉压盖的处理方法。实验结果表明该扩展方法能够实现矢量地图在3维地形上的实时叠加显示,符号化绘制显著提高了矢量地图显示效果。

面向战役仿真的正六边形地形环境建模研究

参考地形量化传统的分类方法,依据合理简化的原则,研究了战役仿真中的战场地形环境信息表示问题.力求通过对地形环境信息的再组织,建立满足战役级作战仿真需求的地形环境模型.该文给出了基于正六边形的地形环境模型(HBTM-Hexagon-Based Terrain Model)及其创建过程,说明了其区域划分、数据组织和信息映射算法.该模型比较合理的减少了数据冗余,从而能更加有效的支持战役层推演仿真的进行.

全球虚拟地形环境中Mipmap纹理技术研究

M ipm ap纹理技术是目前解决纹理分辨率与视点距离关系的最有效途径。将M ipm ap纹理引入全球虚拟地形环境的金字塔模型中,在分析现有M ipm ap纹理生成技术不足的基础上,提出了一种新的M ipm ap纹理生成技术,并针对M ipm ap纹理以多级形式存储会使数据量增加的问题,提出了M ipm ap纹理压缩算法,以提高实时渲染中M ipm ap纹理的装载速度和创建速度,并用实验结果验证了算法的可行性。最后给出了全球金字塔模型中M ipm ap压缩纹理的存储结构。

现代海底典型热液活动区地形环境特征分析

对现代海底热液活动区地形环境特征的分析有助于增进对现代热液活动及其矿产资源分布规律、热液活动成因机制等的了解.在冲绳海槽热液活动区实测水深资料的基础上,广泛收集了其他典型热液活动区的水深、多波束、地震剖面等资料,据此绘制出主要典型热液活动区的三维地形图.通过对典型热液区地形环境特征的系统分析和对比研究发现尽管现代海底热液活动广泛分布在大洋中脊、转换断层、弧后扩张盆地等各种不同的张性构造环境及现代海底火山活动区,但也仅出现在特殊的地形环境条件下.

地形环境的视点相关模型构造及仿真

实时显示大尺度地形环境是视觉仿真系统的需要。地形的精细程度与视点相关是解决绘制精度和速度的有效手段之一。该文根据视点相关模型的显示原理 ,分析了地形模型构造的一般算法 ,对模型简化过程中的合法性检测、数据结构和排序提出了改进方法 ,并在微机上进行了仿真 。

用于大范围虚拟地形环境的动态场景管理方法

由于硬件条件的限制,超大规模的地形数据不可能在开始阶段全部载入内存进行3维场景渲染。文中提出了一种用于大范围海量地形数据3维显示的动态场景管理方法,该方法按照规则网格贴片对虚拟场景进行剖分,在漫游时根据视点参数建立可见和潜在可见缓冲区来确定当前应该调度和进行渲染的网格单元;在场景漫游时对各个规则网格单元建立具有多细节层次的四叉树,实现了对整个场景的多细节层次渲染。

地形环境的数字景观图仿真涉及的几个问题

在计算机仿真训练系统中 ,为了显示逼真的地形环境 ,必须建立地形数据库来记录地形数据 ,以便仿真出具有真实感的数字景观图。根据数字海图侧重于表达海上目标、地形图侧重于表达陆上目标的现状 ,讨论了综合利用海图和地形图的要素信息 ,以仿真出更加真实的数字景观图的方法。

虚拟地形环境中的空间认知问题初探

虚拟地形环境是一个由计算机生成的以视觉感受为主,包括听觉、触觉可感知的综合模拟系统。本文简要介绍了虚拟地形环境空间认知的相关理论,并在多感觉通道空间认知、交互性、空间认知功效影响因素等方面进行了探讨。

侦察设备探测地形环境可视域的算法研究

现代战场情况瞬息万变,指挥员必须及时掌握敌我双方的准确情况才能立于不败之地,侦察技术是获取情报的主要手段之一。该文在全球地形可视化的基础上,结合DEM数据和地球椭球的特性,论述了侦察设备扫描地形环境可视域模型的算法。

基于Web的DEM地形环境可视化开发

介绍了利用遥感图像生成DEM和地形可视化的过程 ,同时介绍了基于VRML的Web虚拟现实技术 ,最后举例来说明如何实现对遥感数据的DEM地形可视化并利用VRML来实现在Web中的发布 ,并给出了单机模式下和Web模式下的DEM生成耗时性能对比表。

设计模式在三维地形环境仿真平台中的应用

在构建面向全球的三维地形环境仿真平台时,如何降低各个模块之间的耦合度,提高软件的灵活性和复用性,是平台设计时需要考虑的一个关键问题。文中对三维地形环境仿真平台设计中存在的问题进行分析,介绍如何根据平台特点和设计要求选择适当的设计模式,并给出应用示例。实践表明,在三维地形环境仿真平台设计中应用设计模式,可以有效提高软件的可维护性和可扩展性。

洞庭湖麻塘垸北闸洲滩地形环境与感染性钉螺的分布特点

目的查明日本血吸虫感染性钉螺在东洞庭湖麻塘北闸洲滩的分布环境,着重分析洲滩离岸距离、地面高程、坡度及优势植被种类等环境因素对感染性钉螺分布的影响。方法查螺段面从堤岸边最高有螺线往下一直查到最低有螺线,同时用水准仪测定地面高程(吴淞零点),并记录植被种类。结果在该洲滩钉螺孳生地中,有感染性钉螺分布的面积占31.48%,主要分布在大堤边和洲滩上部的坡岸地带。结论地势高、坡度陡的环境感染性钉螺较多;地势低、坡度小的平坦环境没有查到感染性钉螺。

地形环境因素对塔河林业局人为森林火灾发生的影响

应用1974年—2009年间人为火的空间地理坐标,结合研究地的基础地理信息及矢量化林相图,应用ArcGIS10.0中的空间分析工具和SPSS19.0的逻辑斯蒂回归模型深入分析地形环境因素对人为火发生的影响。研究结果表明"到铁路距离"对人为火的影响显著,其次,在1∶1和1∶3选取随机点条件下人为火发生分别与"优势树种"和"林型"显著相关。本文研究显示在运用"随机点"方法进行相关性分析时,随机点选取数量对模型拟合结果有一定影响。

特殊地形环境下地质勘察方法及工程处置

近年来,我国在施工规模和施工进程上都取得了显著的进步,但由此也产生了很多的特殊地形环境,严重阻碍了我国土木工程的进步。本文以此为背景,分别以地裂缝和高陡岩质边坡地质为例,对特殊地形环境下的地质勘测方法以及工程处置进行了论述。

多维地形环境与风机参数约束的风电场道路优化设计方法

针对风机设备安全运输的道路智能化设计需求,建立了一种综合考虑风电场多维复杂地形环境的道路中心线规划网络模型,在此基础之上设计实现了顾及风电工程建设成本的道路中心线自动规划算法;同时分析计算了风电专题中风机设备的形态结构等参数特征对道路横断面宽度的影响,以实现多要素联合约束的风电场道路优化设计。突破了传统道路设计主要依托CAD辅助制图技术在多维空间整体表达上的局限性,实现了风电场道路的三维实景信息的完备表达。以两种不同地貌类型的风电场为例,验证了方法的实用性和有效性。

综合地形环境建模与数据库实现

该文分析了现代军事仿真系统对地形环境数据的需求,采用面向对象方法构建了地形环境数据模型,根据地形环境数据模型设计了基于有向无环图结构的综合地形环境数据库,将各种仿真子系统所需的地形环境数据集成在一起,有效地解决了不同仿真应用中地形环境数据的一致性、相关性和多分辨率的问题;通过将综合地形环境数据库映射到SEDR IS表示,促进了地形环境数据的重用和共享;该文还介绍了综合地形环境数据库的数据源,分析了地形环境数据库的生成流程,最后提出了一种OpenFlight格式地形环境数据库的实现方法,节约了数据库的开发成本。