移动平台下栅格海图数据快速显示方法研究

移动平台下移动式ECDIS开发的基础且关键环节为海图数据的前台快速调度显示。受制于移动平台硬件弱点,数据显示调度前,需对原始数据进行瓦片金字塔模型化处理。以栅格海图数据为例,通过栅格海图数据瓦片金字塔模型构建与组织,利用瓦片快速定位和三级缓存机制实现了移动平台下栅格海图数据前台快速显示,并通过实验验证了方法的可行性。

潮汐调和常数的变化趋势研究

潮汐调和常数具有随时间变化的特性,以某一长期验潮站44年的观测数据为样本,研究分析了在短期、中期和长期观测时段下潮汐调和常数的变化规律,计算出各分潮调和常数的平均值、最大互差及中误差的变化量级。研究表明,较短时间的观测资料得出的各分潮调和常数存在着较大的变动误差,但随着观测时间的增长,其误差量级呈逐渐减小并且逐步稳定的变化趋势。建议采用调和常数计算理论最低潮面时,宜选定19年作为观测周期,以消除分潮调和常数的误差影响,满足高精度海洋测深基准面的稳定和统一。

海洋底质数据库引擎技术研究

空间数据引擎是实现空间数据高效访问和管理的关键技术之一。结合海洋地理信息系统应用需求,针对海洋底质数据特点,构建了海洋底质空间数据库引擎,介绍了其数据模型和数据访问结构,并通过工程实践实现了系统功能,为海洋底质空间数据组织和管理提供一个有效的解决方案,同时为海洋地理信息系统提供了强有力数据支持。

垂距法与道格拉斯-普克法删除冗余顶点效率的比较

在计算机地图制图和地理信息工程等领域,通常要对线要素和面要素边界几何数据中所包含的冗余顶点进行删除,以达到减少存储开销、提高处理效率和改善图形可视化效果等目的。为了满足人们选择一种快速删除线要素冗余顶点算法的需要,在简要介绍目前常用的两种线要素压缩算法——垂距法和道格拉斯-普克法的原理及特点的基础上,对利用这两种算法实施冗余顶点删除处理的效率进行实例测试与比较。

一种从LiDAR点云中提取海岸线的新方法

针对利用等值线追踪法从LiDAR点云中提取的海岸线过于破碎、曲折和抖动大的问题,提出了一种基于LiDAR点云数据栅格化的海岸线提取新方法。该方法通过剔除LiDAR点云中的粗差,对LiDAR点云进行栅格化,直接从栅格数据中提取出平均大潮高潮线。试验表明,与等值线追踪法相比,新方法简化了提取海岸线的过程,提取的海岸线也更为平滑和合理。

基于ArcGIS的海图符号库设计与实现

建立海图符号库是数字海图制图中一项最基础的工作之一,而ArcGIS又是当前最适合于数字海图制图领域使用的一个功能十分强大的GIS工具软件。但与其他GIS工具软件一样,ArcGIS的符号库同样存在无法完全满足数字海图制图与显示需要的问题。为此,通过数字海图符号化的实例,详细介绍了基于ArcGIS环境的海图符号库设计与实现的方法。

移动平台下电子海图矢量数据访问优化方法

小型移动平台硬件性能存在相对弱点,为提高电子海图矢量数据在此平台下的显示速率,增强用户体验,重点研究了矢量数据在符号化显示前的数据访问优化方法,包括利用嵌入式数据库Spatialite存储、管理与访问矢量数据;通过建立RTree空间索引、矢量要素裁剪对矢量数据进行两次筛选。通过系统矢量数据显示实验验证了该优化方法在移动平台上应用的可行性,另通过显示时间比对试验,验证了该优化方法对提高矢量数据显示速率具有一定促进作用。

基于LiDAR点云的高精度DEM构建方法

对激光雷达测量点云滤波分类出真实地面点,通过不同的方法构建高精度的数字高程模型,包括不规则三角网模型和Grid模型,采用等值线回放法和检查点法分别从定性和定量角度评估DEM的精度。实验表明,线性三角网插值法构建的DEM边界约束最好、精度较高,且效率最高,是Li DAR点云构建高精度DEM的最优方法。

中国数字海图生产与版权保护

航海事业的国际化迫切需要数字海图生产实现规范化和系统化,这也正是GIS发展和数字海图商品化的重要前提。目前数字海图生产已经逐步实现了由纸质海图向数字海图的转变,并不断完善和发展。本文结合我国目前数字海图生产的基本情况,提出了一个比较合理的数字海图生产系统,并对数字海图的版权保护问题进行了研究。最后对数字海图生产今后的发展方向进行了探讨。

航海通告制作辅助计算软件的设计与实现

从考察目前我国航海通告编制作业流程入手,分析、总结出其中所需要解决的各种辅助计算问题,并在此基础上探讨了通过软件的方法设计和实现这些计算功能的关键技术。由此提高了制作航海通告的效率和质量。

数字海图中助航设备的自动综合探讨

助航设备是海图上一种重要的点状要素,其自动综合是海图自动综合的重要研究内容。以数字海图数据为基础,深入探讨了数字海图中助航设备的自动综合问题,重点研究了助航设备的自动选取。基于助航设备分布和分级的规律性,提出了一种助航设备自动综合方法。初步实验表明,该方法在实现助航设备自动综合时效果较好。

基于云模型的数字海图质量评估方法

提出了基于云模型的数字海图质量评估方法,通过综合云模型对各级评估指标进行运算,以质量评估云模型及其数字特征图的形式给出最终的评估结果。实验证明了该方法具有可行性。

利用差分订正求取中期验潮站海图深度基准面的研究

针对中期验潮站因观测时间较短而导致所得调和常数不稳定的实际,对中期验潮站海图深度基准面的确定方法进行了理论研究。分析了海道测量规范中求取海图深度基准面的方法;提出了一种利用差分订正来求取中期验潮站海图深度基准面的方法;并与《海道测量规范》及最小二乘拟和传递法两种方法进行了理论和实例对比分析。研究结果表明,差分订正方法用于确定中期验潮站海图深度基准面,具有更高的精度。

北约军事附加层产品体系初探

为探究海洋军事专题层产品在海战场环境保障方面的作用,对北大西洋公约组织(北约)生产的海洋军事专题层产品AML,从AML概述、优势、结构与显示、发展四个维度对AML产品体系进行了剖析,并对我国未来的海洋军事专题层产品发展进行了展望。结果表明,AML具有高精度、高实时性和灵活性等优势,能够为军事行动提供重要的海洋地理信息支持。通过本文研究,可望为我国未来的海洋军事专题层发展提供借鉴与参考。

不规则三角网数字水深模型缓冲面快速构建的滚动球加速优化算法

针对TIN_DDM缓冲面构建与应用中存在的数据类型特殊、算法效率与模型精度不匹配的问题,本文将滚动球模型应用扩展至TIN_DDM缓冲面的构建过程。在分析滚动球模型构建精度局限的基础上,建立了滚动球半径关联的滚动球模型整体精度控制方法;结合大数据量TIN_DDM缓冲面多次构建的应用效率需求,阐明了关键采样点与滚动球半径对TIN_DDM缓冲面构建效率的影响规律;设计了TIN_DDM缓冲面构建关键采样点的判定准则,建立了关键采样点与滚动球半径的数值关联关系;提出了一种基于滚动球加速优化模型的TIN_DDM缓冲面快速构建算法,算法时间复杂度为O(n)。试验结果表明:本文算法可实现任意缓冲半径条件下TIN_DDM缓冲面的多次快速构建,且算法精度控制在2σ内。

创新国际化海洋测绘人才培养体系的问题与对策研究

海洋测绘信息是国家战略性资源,是遂行海上军事活动、推进海洋强国建设、构建人类深海命运共同体、实现共商共建共享全球治理观的重要保障。随着海军走向深蓝、国家深远海开发进程的加快,现有的海洋测绘保障难以满足海洋深层次发展需求,急需一支国际化海洋环境保障人才队伍。本文研究了海洋深层次发展的实际需求,分析了目前我国海洋测绘人才培训体系中存在的一些问题,提出了创新国际化海洋测绘人才培养体系的相应对策。

充分利用心理规律提高教学的高效性

如何提高教学活动的高效性,一直是教育领域研究的热点问题及实践的难点问题。作为引导教学活动方向的教师,为保障教学活动的高效性,除了应具备高效教师特征外,还应科学遵循心理规律,将心理效应充分运用到教学过程中。本文从心理学角度出发,提出教师应充分运用“系列位置效应”和“超限效应”,合理安排教学内容和时间,充分利用“头脑风暴效应”,突破“思维定势”,开启学生的创新之门。

顾及局部差异的航海图线要素复杂度度量

针对当前线要素复杂度的度量多基于单一线要素求取整体复杂程度,难以顾及局部差异变化这一现状,提出一种用于航海图线要素复杂程度的度量方法。首先,分析了线要素节点所构三角网边长与线要素复杂程度的关联性;然后,通过构建约束Delaunay三角网、计算线要素数据点复杂度并内插等操作,得到了航海图线要素复杂场;最后,选取两组不同的典型海域航海图作为试验数据,并通过统计试验验证了本文方法的合理性。试验结果表明:本文方法在顾及局部差异的基础上,能较好地定义航海图线要素的复杂度,并可精细化地定量评估航海图线要素在各区域的复杂程度。

锚位点辅助决策模型的设计与实现

为解决舰船抛锚作业时锚位点决策受限于海图有限信息,人工选址方式主观性过强而间接增大走锚风险的问题,提出基于VCF(Vector Chart Format)格式数字海图数据,采用地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的方法分析影响锚泊安全的海洋环境要素、区域界限、碍航物、周边船舶态势和助航标志通视情况,定量给出各要素的适宜度、影响范围以及基于方位位置线网的定点抛锚方法,并将各步骤的分析结果可视化。该模型的实际使用情况表明:有利于航海人员准确把握锚泊海区的整体态势,辅助其得到结合自身需求的优化锚位点决策,降低舰船走锚风险,提升锚泊安全性。

基于无向图Floyd加速模型的海图抽选方法研究

为解决传统海图抽选存在的主观性高和抽选效率低的问题,尝试将图论中的Floyd算法应用到海图抽选问题中,通过在无向图多路径数据结构中对Floyd算法进行加速改进,提出了一种基于无向图Floyd加速模型的海图抽选方法。该方法通过对网络图及算法进行优化,实现了抽选海图航路覆盖范围的最大化和抽选海图数量的最小化,并将时间复杂度降至O(1/2(n)(n-1)~2);通过利用基于等价点数组的最短路径集算法,实现了同等海图数量前提下的不同海图选取方案。最后通过实验验证了上述模型在海图选取中的可行性和优越性。