基于数字图像处理的海底三维地形重建方法

水下地形匹配辅助导航是目前导航领域研究的新方向,而分析地形匹配算法需要以水下三维数字地图为基础。为了得到满足匹配精度要求的海底三维数字地图,提出了一种利用GeoTIFF格式的海底地形图像重建数字高程模型(Digital Ele-vation Model,DEM)的方法:首先提取图像中的像素颜色信息和地理信息,然后通过数字图像处理技术得到水深数据规则网格,利用插值方法进行平滑处理,最后对海底三维地形进行重建并利用该图进行了地形匹配仿真。仿真结果证明了上述方法是有效地获取海底数字地图手段,为分析海底地形匹配算法提供了基础。

浅析浙江省地方标准《三维数字地图技术规范》

三维数字地图是传统二维数字地图的延伸,已成为基础地理信息的重要组成部分。简述浙江省地方标准《三维数字地图技术规范》的内容,分析该标准与现行相关行业标准的关系,以及在模型分类和编码、地图分幅和编号、比例尺、数学基础、精度和表达等方面的创新点,并提出实施中的建议。

基于Delaunay三角形的三维数字地图生成算法

潜艇应用地形匹配技术是近年来导航技术领域的研究新方向 ,而海底数字地图的制作是潜艇海底地形匹配定位技术的基础。该文首先给出了电子海图水深数据的提取方法 ,然后基于处理大规模散乱数据的Delaunay三角形 ,提出了一种利用电子海图水深数据模拟形成三维数字高程模型 (DEM)的算法 ,最后进行了数字仿真 ,仿真结果证明该算法是可行的。该文提出的新思路对海底数字地图的模拟具有重要的参考价值 。

基于三维数字地图的探测节点优化部署方法

近年来,随着战场来袭目标攻击方式的多样化,开展多节点优化部署方法的研究越来越受到世界各军事强国的关注。介绍了三维地形可视化的基本流程;提出一种获取单个探测节点效能的计算模型;详细描述了探测节点优化部署的方法,并通过STK仿真软件验证了该方法的可行性,可为预警探测系统的部署规划提供一定参考依据。

我国完成全球最先进的月球三维数字地图

近期，在中科院国家天文台，中国首次月球探测工程的又一新成果——全月球三维数字地形图，通过专家评审。这是目前国际上覆盖全月球、平面与高程的分辨率最高、数据精度最高的月球三维地形数据。

我国完成全球最先进的月球三维数字地图

9月28日，在中科院国家天文台，中国首次月球探测工程的又一新成果——全月球三维数字地形图，通过专家评审。这是目前国际上覆盖全月球、平面与高程的分辨力最高、数据精度最高的月球三维地形数据。

多波束海底地形三维虚拟仿真研究

基于多波束探测获得的高精度海底地形数据,通过对水下地形进行设色纹理渲染生成地形和纹理数据集,以三维建模软件Multigen Creator和Terra Vista为主要工具,采用细节层次LOD(Levels of Detail)技术和虚拟纹理映射技术,建立起视景仿真领域通用的OpenFlight数据格式的三维地形数据库模型。利用交互式三维可视化分析软件Vega Prime可以真实直观地反映海底地形环境,实现了海底地形的三维可视化与漫游,可以更直观地表现和解译水下地形数据。虚拟现实技术为海洋测量数据的三维可视化展示方面提供了新的技术途径,在水下目标分析、航行保障和水下AUV、ROV安全保障中具有良好的应用前景。

基于虚拟现实技术的实现三维地形可视化与测绘的方法及流程——评《空间态势信息可视化表达的理论技术与方法》

“三维地形”是一个数字化概念,依据地形在三维空间的大小差异,可以衍生出“数字地球”“数字生态”及“数字城市”等下位概念,它们共同的特点是地形及地形空间要素具有仿真性,也可以理解为在传统二维数字地图基础上增加了反映高程的元素。不仅如此,真实感、动态性、互动化也是“三维地形”的基本属性,它既要允许使用者能身处其中,还要支持对地形的各种操作,如制定行进路线、测量物理距离、进行要素编辑等。

基于标准差准则的海底三维地形模型构建

针对现有三角剖分需要投影到平面,局部优化时属性丢失的问题,本文采用一种顾及水深属性的三角剖分准则——标准差准则进行三角剖分,并且讨论了标准差的含义、标准差的计算以及标准差准则的描述。根据标准差准则,实现了一种基于标准差准则的海底三维地形模型构建方法。实验结果表明该方法提高了三角剖分的合理性,模型重建的细节与精确程度更高,在处理特殊地形上优于基于空外接圆准则的TIN模型构建方法。

基于VoronoiCells插值的三维海底地形图生成方法

水下地形匹配技术是近年来导航技术领域研究的新方向,三维海底数字地形图的制作是海底地形匹配技术的基础。提出一种利用电子海图已有的水深数据生成三维数字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)的方法:首先提取电子海图的水深数据,接着通过基于Voronoi多边形的插值算法计算DEM网格节点的高程值,生成规则的DEM网格,最后对生成DEM的三维显示进行了仿真,仿真结果证明该方法是可行的,为海底地形匹配技术的研究提供了前提。

基于三角位移法姿态矫正的激光线扫描海底地形三维测绘

作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。本文搭建了一套水下激光线扫描实验装置,对经过标定的激光线扫描装置获得的图像进行激光光条提取、特征提取匹配等图像处理后进行三维重建。在光条提取算法方面,针对水下散射粒子等干扰,结合单通道阈值法和灰度重心法提高了光条提取的精度,较其他光条中心提取算法有更强的鲁棒性;在特征提取匹配方面,提出了一种基于图像的三角位移估计法用于系统定位和位姿矫正,该方法利用线结构光三角测量原理估计场景深度,结合特征点匹配计算系统位移,然后融合点云数据完成姿态矫正。利用自研的线扫描系统在实验室进行了标准球精度测试,在800 mm~2500 mm的工作距离内误差可以控制在1 mm以下。2019年和2020年该设备搭载遥控无人潜水器进行了深海海底地形三维成像试验,在海底沙坡区域对本文提出的三角位移法姿态校正方法成功进行了验证,并进一步对不同条件的海底地形进行测试,结果表明校正后的激光线扫描成像装置能够快速准确地成像,具有较高的形貌还原度。

基于Unity3D的三维海底地形建模

本文运用虚拟现实技术,以Unity3D为建模工具,介绍了三维海底地形地貌建模的建模步骤以及最终的建模效果,实现了三维海底地形地貌建模,为三维可视化海底管道集成系统的建立创造条件。

基于CGAL和OpenGL的海底地形三维可视化

为了实现大量离散多波束水深测量数据快速网格化和地形三维可视化表达,提出了一种基于CGAL库的离散数据快速构建三角网,并利用OpenGL库实现了海底地形的三维可视化和自由漫游的方法,降低了编程实现的难度,海底地形细节显示清晰,并与Surfer软件的实现效果进行了对比.

多波束声呐数据处理与三维地图构建的应用

阐述通过多波束声呐数据处理与三维地图构建的应用,构建出精确且详细的海底地形模型。基于案例分析,探讨信号处理、数据处理速度、自动化智能识别在提升测绘精度和效率方面的应用。

海洋河口疏浚工程中的三维海底地形系统设计研究

三维地形可视化是现代地理信息技术的研究热点,在海洋河口疏浚项目中引入该项技术,符合"数字航道"、"数字疏浚"的发展理念。本文结合当前疏浚企业发展需求,在B/S架构下,将ArcGIS和Skyline结合使用,开发了集多波束数据处理、土方量计算等多功能为一体的三维海底地形系统,方便了用户对三维数据的存储、管理以及发布,同时也为航道疏浚前和疏浚后的工作提供决策依据。

深海油气勘探中的海底地形勘测技术

在简述船载多波束测深系统、三维地震、AUV搭载的多波束系统测量深水水深原理的基础上,利用实测数据,从勘测结果的分辨率、精度以及勘测成本方面比较了这三种深海油气海底地形勘测方式,并根据比较结果给出了在深海油气勘探的不同阶段海底地形勘探的方式。总体和初步勘探阶段可以使用效率和精度都较高的船载多波束和地震勘探,在大比例尺详查阶段,使用AUV搭载的多波束系统。这样,既能发挥各自的长处,又能使深海油气勘探经济有效的实施。

三维真实地形环境下无人机救援航路规划方法

利用无人机(UAV)的三维飞行能力,采用优化方法规划路径,能够使其在救援任务中比地面车辆以更短的时间到达救援区域,提高救援效率.针对真实的地理环境,根据无人机约束采用均匀化网格方法进行地形建模,之后根据地形数据的特点设计适合数学计算与求解的数据结构.最后设计了包含偏离代价、高度代价、地形跟随/回避代价、威胁代价和安全距离代价的综合性能指标函数,并采用航路点交叉和网格搜索代替航路点搜索的方法,对蚁群算法进行改进完成航路规划.仿真结果表明:本文方法能够直接处理三维地形数据,在保持地貌的前提下,完成了无人机的三维航路规划任务,得到满足无人机约束的三维最优航路,提高了航路规划方法的实用价值.

基于OpenGL实现海底地形显示的研究

该文提出了一种三维海底地形的显示方法,该方法具有较高的真实感,能够逼真地模拟出海底复杂的地形环境;同时,该方法还具有良好的计算性能,很好地满足了工程应用中对动画实时性的要求。另外,在底层运动控制方式的基础上,该文给出了高层的显示方案,提出简化三维海底地形的方法,从而保证了海底地形的真实感显示和运动模拟。

典型海底地形下声线管束轨迹分析

射线模型是水声学中经典的传播模型,求解速度快,物理意义明确,每根射线管携带的能量守恒,声能沿着声线管“流动”而不穿过管壁,因此,确定了声线管束在海洋环境中的传播规律也就确定了空间声场的分布特点。文章基于Harpo模型,实现了三维声线管束轨迹的计算,并分析了典型海底地形下声线管束轨迹的传播特点,仿真结果表明,海底地形对声传播的轨迹造成了非常大的影响,特别是产生了非常明显的水平偏移,而这将会对声纳探测和定位带来很大的精度误差。

变化海底地形上浮驳的水弹性响应（英文）

在岛礁附近的海底地形通常是不平整的,这种复杂的海底地形也是海洋环境中非常重要的因素。文章利用考虑浅水变深的三维水弹性分析方法计算了一艘浮驳在非均匀海底地形情况下的波激响应及其载荷。通过与均匀水深的对比,复杂海底地形的影响显而易见。通过模态叠加的方法,三维水弹性可以预报规则波下诸如弯矩和应力等波激振动响应,从而得到设计波下对应的载荷。通过在岛礁附近服役的浮式结构物波浪载荷预报可以看出非均匀海底产生了很大的影响,原因是不同的水深和变化的海底地形。而一旦考虑地形,在整个流固耦合分析中,大量的水动力网格就需要借助并行计算来减少计算耗时。