RSG地形的矢量视域改进算法

针对视域分析改进算法及其矢量化进行研究,提出了一种基于局部最优检测和高程限制的改进通视性算法。介绍了空间中两点通视性问题的基本算法;给出了局部最优单调区间的定义;通过分析视线方向与地形遮挡点之间的关系,提出了基于局部最优区间和最大高程限制的通视性改进算法,给出了算法的实现方法;改进算法只对一般高程点进行局部最优判断,而只对点序列中相对较少的一部分点进行完整的通视性计算,因此改进算法在收敛速度方面得到了明显改善;最后,通过程序仿真对改进算法进行了验证,并利用改进算法进行了视域分析与矢量化仿真。

多波束测深数据的抗差Kriging拟合

针对普通Kriging法处理多波束测深数据受异常值影响的问题,推导变异函数样本值的抗差计算公式来消除异常值对变异函数拟合的干扰。利用实测数据对算法进行实现,验证其在精确估计和检测异常方面的优势。进一步采用该算法对数据进行规则格网的构建,将其与人工剔除异常生成的格网比较,获得一致的效果,证明算法在自动检测异常的同时生成高精度海底地形规则格网的可行性。

基于Tikhonov正则化原理的接地网腐蚀诊断方法

为有效解决接地网腐蚀诊断建模时诊断方程的欠定、病态特性,推导出一种基于Tikhonov正则化原理的总体最小二乘法,并编写了相应的程序。以重庆某110 k V变电站接地网为研究对象进行试验,设置了3组故障来模拟诊断接地网的腐蚀,以重现现场试验条件。结果表明:无论是针对第(1)组不定故障支路数下的腐蚀诊断,还是第(2)组确定故障支路数下的腐蚀诊断,该方法均能快速诊断成功,并满足工程上10%的误差要求;对于第(3)组6条支路同时故障的情况,在适当调整测试方案后,其诊断效果依然可观。相比于传统的遗传算法,所提方法有效避免了交叉、变异等复杂环节,提高了诊断效率。

规则DEM地形数据转换为TIN模型的迭代搜索算法

在实际应用中由于规则网格DEM的数据量大而不便存储,而且某些分析计算也经常需要使用TIN模型的DEM,需要将网格DEM转成TIN模型的DEM。采用迭代搜索算法将网格转化为DTIN。在DTIN的生成算法中,对点的定位算法和空外接圆判断算法进行了改进和优化,从而提高了算法的整体执行效率。

实时生成三维地形中关于DEM数据插值的探讨

使用DEM来生成地形表面的可视化技术已经应用于军事、测绘、林业和娱乐等多个领域。讨论了将等高线离散采样点数据内插为规则格网数据的方法,采取了实用有效的移动拟合和加权平均结合的内插方法,并且根据规则格网的专有特点,确定了待插范围。在插值的过程中,每个数据块中格网点的高程值通过与其周围邻近的八块地形数据块共同插值而获得,因此优化了相邻数据块之间高程值差异过大而造成的地形过于突兀的问题。

基于CUBE算法的多波束测深数据自动处理研究

对CUBE算法自动处理多波束测深数据的模型建立、格网节点的多重估计和最优估值选取准则进行了详细介绍,深入分析了多重估计的实用性,并通过实测数据对该算法进行实现。利用了抗差Kalman滤波改进CUBE算法。通过模拟数据对改进的CUBE算法进行实验,验证了算法改进的必要性。

基于高程熵的大规模地形建模方法

针对现在图形数据量越来越大,现有的硬件水平对大规模图形数据处理的限制,提出了一种基于高程熵的大规模地形建模方法,使得大规模地形数据的处理效率得到显著的提高。首先介绍了传统的地形建模方法,然后从“建模速度”和“建模精度”两个方面入手,论述了大规模地形的建模方法和思路。最后通过几个实际的例子对本文的建模方法进行了验证,证明了本文建模方法的正确性和有效性。

大规模地形实时绘制的算法研究

讨论了地形模型的多分辨率表示机制、节点评价函数、动态简化算法、裂缝的解决方法、三角网快速构建等地形可视化中的关键问题。实验结果表明,本文提出的算法实时、高效,可以满足大规模地形可视化要求。

LOD地形中点坐标查询的研究

为了从细节层次(LOD)地形中获取准确的坐标值,依据LOD地形的特点和OpenGL的拾取机制提出了一种与传统方法不同的方案,实验证明该方法无论在精度还是在速度上都能够满足要求。

异构传感器网络虚拟网格移动算法

通过把复杂问题逐步简化,分析了同构传感器网络的菱形网格和正方形网格划分方法,从拓补学角度提出了异构正六边形网格和异构正方形网格划分方法,并且计算采用两种网格方法实现无缝完全覆盖所需的最少节点数量,得到正方形网格更有优势.最后利用虚拟力算法,提出异构虚拟正方形网格移动算法,仿真实验证明了算法的有效性.

一种时间控制的地形绘制算法

提出一种由时间控制的三维地形绘制新算法。依据事先确定的绘制时间对分块地形加以时间分配,同时考虑人眼感知因素确定地形绘制多分辨率层次,保证漫游中每帧的绘制时间与预设的地形绘制时间相等,与地形特点和视点位置无关,实现每帧地形绘制时间恒定,有效地解决了漫游过程中由于绘制帧速率不稳定而造成的显示滞后和画面的跳跃现象。算法适合具有大规模地形的场景实时漫游系统。最后通过实验数据表明算法是可行而且有效的。

海底地形格网数据精度指标要求分析

海底地形不易进行实地探测及核实,海底地形格网数据产品精度指标的确定不具备实地核实的条件,为了确定海底地形格网数据精度指标,通过大量的数据实验,分析得出单位面积内,一定比例的极值水深差值的平均值与海底地形之间有一定的线性关系,从而提出了通过单位面积水深插值来划分海底地形的一种量化方式,并依据实验数据,分析误差规律,给出了海底地形格网数据中误差的精度指标及方法。

基于抗差最小二乘法的变电站接地网地表磁感应强度计算分析

为有效提高地网地表磁感应强度计算结果的准确性并降低现场测试的工作量,提出了应用抗差最小二乘法结合Tikhonov正则化算法反解变电站接地网磁场分布的计算方法。首先以某35 k V变电站为依托,基于量纲相似原理设计和定制了不规则形状的接地网模型,然后在地表磁感应强度的现场测量结果中存在粗差的情况下,应用所提计算方法对接地网的地表磁感应强度进行了计算分析,并将计算结果与理想的数值计算结果及不考虑粗差影响的计算结果进行了比较。结果表明:所提计算方法能在大幅减少现场测试工作量的情况下,较为准确地计算得到接地网的地表磁感应强度分布,且具有较好的抗粗差能力,计算结果与理想的数值计算结果较为一致,平均相对误差仅为2.09%,明显优于不考虑粗差影响时的误差61.6%;与拟牛顿法的秩-2更新BFGS算法相比,应用所提计算方法对导体轴向电流进行计算时的平均相对误差仅为2.22%,低于前者的6.65%。研究结果可为变电站接地网的故障诊断及状态评估提供重要依据。

基于抗差最小二乘配置的点云内插DEM算法研究

针对传统的点云内插DEM算法存在模型误差和点云粗差等问题,提出利用抗差最小二乘配置方法进行DEM内插。该方法可将内插模型误差当作最小二乘配置中的随机信号来处理,并采用基于抗差M估计的协方差函数拟合方法,对粗差数据进行剔除或降权处理,削弱其对协方差函数拟合精度的影响,从而提高DEM内插精度。最后采用三种实验方案对比分析,实验结果表明:抗差最小二乘配置插值方法具有更高的插值精度。

保持边界的地形网格简化算法与组织格式

针对目前大范围地形绘制中对地形块间裂缝进行图元级精确修补会额外占用计算机资源,或者进行简单视觉掩饰而导致几何与纹理空间缺乏连贯性的问题,基于Melax快速网格简化算法,提出了保持边界的边折叠地形简化算法.首先定义了保持点与控制点概念,给出保持点的数量选择方法与控制点的精简策略,并通过改进边折叠规则和代价计算公式实现了边界不变的网格简化;然后按聚类层次结构表示思想,将简化网格与原规则网格层叠组织,以顶点索引方式保证地形整体快速批量操作,构造出一种具有保持边界特性的地形格式.实验结果证明,该算法在保持地形边界的同时,能有效地缓解边界图元稠密现象,且比Melax算法更好地保留了地形特征;在此基础上形成的地形格式,在飞行模拟测试中既可保证较高帧率,又显示出无缝拼接平滑过渡的良好视觉效果.

三维地形快速可视化方法研究

地形三维可视化及其实时绘制技术一直以来都是空间信息应用领域的研究热点。本文以三维地形的实时可视化为研究目标,分析了基于离散高程点的不规则三角网构建的基本理论与方法,提出了一种改进的内插规则格网到DEM算法,并通过具体试验验证了该方法的可行性和有效性。

“正方形”构图在建筑设计中的运用

介绍了古代运用正方形构图的实例和正方形的特点、性质及方格网的使用。分析了现代几位建筑大师的作品。

最小二乘曲面拟合的LiDAR数据滤波方法

机载激光扫描技术(LiDAR)可直接获取数字表面模型,但要获得高精度的数字地面模型(DTM)需要滤波去除地物点,这是一项十分复杂和耗时的工作。本文提出一种基于二次多项式的局部最小二乘拟合滤波算法,对数据进行规则格网化处理,对每个格网的数据进行局部最小二乘拟合滤波处理,并缩小格网大小迭代进行滤波。实验结果表明提出的方法能得到很好的效果。