基于激光雷达技术的高精度地面模型生成与应用研究

激光雷达技术在地貌测量中展现出显著优势,其能迅速、大面积,快且精度极高地收集地表信息,从而构建精准的数字地形模型(Digital Terrain Model,DTM)。本研究聚焦于利用激光雷达技术提升地面模型的精确性和实用性。我们首先对激光雷达扫描的数据进行预处理,通过计算激光雷达点云的范围与密度,进行分类和平滑处理,从而提高了数据的准确度和可用性;在此基础上,我们结合地理信息系统(Geographic Information System,GIS),建立点云数据处理与生成地面模型的方法,利用激光雷达数据构建高精度的DTM。进一步地,我们探寻高精度地面模型在土地使用、市区规划以及环保等领域的实用价值和广泛应用,展现出其无法估量的宝贵价值。本研究证明激光雷达技术在地面模型生成与应用中的重要作用,对精准测绘和地理信息分析具有重要指导意义。

模拟三维地面模型在水利工程中的应用

实现了在AutoCAD中绘制河床的数字模型图以及等高线和三维地面模型的相互转换问题 .

基于Delaunay三角网数字地面模型的路线三维建模方法

研究了一种建立路线三维模型的方法。利用 Delaunay三角网构建地表面模型 ,利用孔斯曲面片构建设计表面模型 ,为解决上述两个模型的拼合计算问题 ,提出了先计算拼合交线 ,将交线入网 ,删除交线范围内三角形的“三角网裁剪算法”,并对该算法做了详细阐述。经实践验证 ,该方法具有编程简单。

三角网数字地面模型的生成及其在路线设计中的应用

论述了一种形成离散点三角形格网 (TIN)数字地面模型的方法 ,在生成初始三角形后 ,采用队列及平衡二叉树等数据结构进行三角网的扩展 ,通过点集分块改进点的搜索方法 ,减少了搜索时间 ,并用 L OP算法优化网形。用这种方法生成的带状数字地面模型已成功地应用于铁路和公路的勘测设计中。

三角网数字地面模型的动态修改与编辑

重点研究对一已存在三角网数字地面模型的动态修改与编辑问题 ,主要包括增加、删除、平移点和增加、删除、平移线段。所述算法已在公路数字地面模型系统 HDTM中实现。

三角网数字地面模型快速构建算法研究

系统地研究了三角网数字地面模型 TIN构建中的几个关键问题 ,提出了动态创建和维护三角形拓扑关系的方法 ,建立了快速确定点在三角形中的算法原理及空外接圆判断法则的简易表达式 ,所设计的逐点插入算法有着较高的执行效率 ,算法复杂度与点数几乎成线性关系。

基于三角网数字地面模型快速定位算法的研究

Delaunay三角网在道路勘测设计一体化、地理信息系统等领域有着广泛的应用。逐点插入算法是生成Delaunay三角网的主流算法之一。其中 ,定位目标三角形的快慢是影响逐点插入法生成Delaunay三角网效率高低的一个重要因素 ,同时也是影响内插速度的关键。本文提出了两种快速定位目标三角形的算法 ,即方向定位算法和最速方向定位算法。同时对两种定位算法进行了分析和比较 ,得出方向定位算法定位路径具有随机性 ,算法不够稳健 ,而最速方向算法定位路径唯一 ,算法运行稳健 ,时间效率更高的结论。

数字地面模型中等高线的自动绘制

等高线图在实际工作中应用非常广泛,在数字地面模型的基础上自动生成等高线图有许多算法。在数字地面模型的基础上,着重讨论了四边形格网等高线图的自动生成方法,主要包括等高点的判断、跟踪和连接,为了使等高线跟踪唯一,提出一个新的等高线追踪的判别算法。实践表明在"跟踪—连接"中确定等高线的走向时,不仅可以避免追踪的不确定性,而且简单实用,所述等高线的"判断—跟踪—连接"是正确可行的。

数字地面模型在公路CAD中的应用

论述了数字地面模型（ＤＴＭ）在公路路线ＣＡＤ的实用技术，介绍了在Ａｕｔｏ－ＣＡＤ图形环境下，交互式形成三角网ＤＴＭ的原理与方法，以及如何通过ＤＴＭ生成三维地面和纵、横地面线。

基于数字地面模型的公路实时三维动画

研究了一种用数字地面模型和公路设计数据实现实时三维动画的方法。首先利用Delauany三角化方法构造数字地面模型,然后将公路设计数据与数字地面模型进行叠加。为解决叠加过程中的相容性问题,提出了先将地界约束边界线插入Delauany三角形网格,然后重新三角化的方法。为加快渲染速度,提出了多分辨率显示和网格数据结构相结合的加速措施。文中的方法在实践中得到了验证。

东亚土地覆盖环境背景数字地面模型研究

应用地理信息系统、遥感技术及数字地面模型方法 ,选取影响东亚土地覆盖环境背景的主要因素高程带、坡度、坡向、气温、降水量、最大可能蒸散量、湿润度及植被指数等指标 ,在统一的投影、统一的空间分辨率、统一的空间范围等前提下 ,对它们进行单要素的专题数字地面模型研究 ,并用主成份分析方法将各单项数字地面模型进行集成 ,生成包含各单项要素特征的综合性的数字地面模型 。

等值线多剖面插值法生成规则数字地面模型

等值线多剖面插值法主要采用了低阶插值算法，避免了高阶插值算法带来的震荡；该算法对稀疏等值线进行了处理．用等值线多剖面插值法生成的规则数字地面模型与实际的数字地面模型吻合得较好．目前该算法已经成功地用于ＭＡＰＧＩＳ数字高程子系统中，经实践证明具有可行性．

公路环境仿真系统中三维地面模型简化

随着“虚拟现实”技术的进一步发展 ,它在公路管理中将会有较好的应用前景。但由于其需要依赖较为复杂的数字地面模型的支持 ,这必将制约其更为广泛的应用 ,基于这一情况 ,对公路环境仿真系统中三维地面模型的 DTMs模型及 TIN模型的简化技术作了一定的讨论 ,并提出了一些具体的、实用的算法。

LIM模型辅助“规画”研究——秦始皇陵园数字地面模型构建实验

以秦始皇陵园国家考古遗址公园规划为契机,应用Autodesk Civil 3D和Infra Works等软件对秦始皇陵园进行数字地面模型构建实验,探索风景园林信息模型构建技术路径。模型融合汉中区域、陵区范围和陵园范围3个尺度的地形数据,模拟秦始皇陵园所处的地理景观,对陵园"规画"研究的结论加以验证。实验在陵园数字地面模型基础上想象复原秦陵封土和地宫的空间关系,通过封土和地宫工程中土方挖填方量的估算,验证应用LIM模型场地信息管理功能辅助"规画"研究的可行性。

公路数字地面模型整体建立原理及方法

研究了公路对数字地面模型的要求及算法 ,提出了数字地面模型的整体建立方案 ,并解决了其中的关键技术 ,即以 Windows文件映射技术管理数据 ,以栅格为基础的空间数据索引系统 ,基于逐点插入算法的快速构网技术。所建立的数字地面模型具有对数据量不限 ,执行效率高 ,查询速度快 ,连续无缝等特点。

GIS技术在建立数字地面模型和路线CAD中的应用研究

针对公路勘测设计一体化的特点与要求 ,论述应用GIS技术采集公路地面数据和建立数字地面模型的方法 ;研究MapGIS系统在公路选线和CAD中的应用。在分析地理信息系统与公路勘测设计关系的基础上 ,根据我国公路路线设计CAD发展的实际情况 ,提出基于MapGIS平台进行公路路线设计应用软件开发的建议。

基于区域性椭球面数字地面模型的研究

对于较大的局部区域 ,首次提出了在椭球面上建立数字地面模型 (DTM )的原理和方法 .这种椭球面DTM是在区域性椭球面上基于测地坐标系建立起来的 ,因此不同于基于投影平面的现有的DTM .由于并未经过从椭球面到平面的投影 ,从而杜绝了投影变形 ,也消除了平面位置与水准高程之间作为三维坐标的不兼容性 .在具体建模中 ,直接基于与测区平均高程面最优拟合的区域性椭球面 ,采用椭球面Delaunay三角网的建模方法来建立椭球面DTM 。

3维地面模型的可视化研究

在对已有的 3维地面模型进行分析的基础上 ,论述了 3维地面模型的各种数据结构 ,并着重以DEM矩形格网为例探讨了地面模型的构造方法 ,以及在此基础上的动态显示和交互操作等功能。

数字地面模型在道路测设中的应用及精度分析

数字地面模型(DTM)已广泛应用于工程各领域,特别在道路设计方面,但其精度有待探讨.通过实际工程,总结了DTM再道路设计中的应用,并应用不同的方案建立DTM,获取路线设计所需的纵、横地面数据,计算路基土石方数量,对比分析得出其精度尚不能满足道路施工图设计的要求,误差属于稳定的系统误差.并分析了其精度的影响因素,提出相应的措施.

三维激光扫描数据生成精细地面模型

三维激光扫描技术可以快速获取大量点云数据。针对这些点云数据,探讨了点云数据预处理中的区域分割和内插算法问题,研究利用这些预处理数据生成地面模型的方法,并根据实例提出了数据处理的改进方法。数据处理结果表明:利用点云数据通过一些措施生成的地面模型不仅效果好,而且可以满足建立大范围地势复杂地形模型的要求。