基于动态四叉树索引的三维地质模型组合剖切算法

三维地质体模型可直观展示地质构造的空间发育形态,而地质构造的内部特征及构造间的复杂空间关系需通过连续的组合剖切和开挖分析进行揭露,并依赖于高效的基础剖切算法与剖切过程中模型数据的动态管理。该文针对以三角面片为基本数据结构的三维地质体模型,提出一种支持水平面剖切、竖直剖切、空间任意平面剖切等多种基本剖切类型组合的连续剖切分析方法。该方法通过引入动态四叉树索引,可快速定位剖切影响域三角面片,并依据交线位置关系快速生成剖面的轮廓多边形集合,进而经过多边形三角剖分形成地质剖面图;在连续多次剖切时,通过实时更新四叉树索引和剖切单元属性值,优化了组合剖切效率。实验结果表明,该方法可显著提高剖切计算速度,满足栅栏剖切、连续圆弧剖切、台阶剖切和开挖分析等复杂组合剖切与连续剖切分析功能。

基于四叉树索引和双缓存机制的GIS动态可视化模型设计与实现

针对GIS数据的多维、海量、动态性等特点,本文设计了基于四叉树和双缓存机制的GIS动态数据可视化模型,并详细地介绍并阐述该模型的数据存储规格和数据可视化方法及其特点。基于四叉树索引结构和多线程双缓存机制,构建GIS动态数据可视化模型,探讨多线程分层绘制动态对象方法和GIS空间数据库实时更新方法,实现GIS海量数据的动态化、序列化、实时可视化表达。并测试对比了常见可视化算法与本算法之间的显示效率,发现本研究算法针对多种GIS图形类型、大数据量GIS数据显示,均有较高的效率提升,实验证明该方法稳定可行,可为其他GIS动态数据的可视化提供参考。

面向DEM构建的点云四叉树和R树混合索引研究

机载激光扫描点云数据量大,导致处理点云数据的效率不高.为此,借助四叉树对空间的快速分割和R树的自平衡特性,提出一种基于四叉树和R树混合空间索引的数字高程模型(digital elevation model,DEM)构建方法.首先针对原始点云数据建立外存索引;然后遍历索引以便将符合要求的区域点云分别导入内存,并以形态学滤波法对不同区域内的点云进行同步滤波处理;最后对于分区域处理得到的地面点数据,采用反距离加权内插法得到DEM.实验证明,在确保DEM精度的基础上,应用该索引方法能够极大地提高DEM构建的效率.

四叉树空间索引技术在江苏电网GIS中的应用研究

为了解决江苏电网GIS并发更新时间长的问题,文章分析了在图形数据变更场景下,四叉树空间索引与R树空间索引的技术特点,结合江苏电网GIS实际业务场景需求提出四叉树空间索引改造方案,最后通过实验测试及实际运行验证了四叉树索引在电网GIS图形数据变更场景下的有效性。

基于四叉树存储的线路中线时空查询方法

随着铁路建设飞速发展,线路设计方案数量激增,总体线路里程快速增加,传统采用表格和图纸形式管理线路方案数据的做法人工成本高,检索效率低,不能支持时间和空间查询,无法满足当前铁路数字资产化的发展需求。本文通过对线路中线在空间中进行近似表达,设计了一种基于四叉树划分的线路中线时空索引,并以分布式环境为基础,认真分析时空查询的原理和特点,提出了一套线路中线数据的存储管理和查询方案,实现了大规模线路中线数据的分布式存储,达到了对线路数据进行高效时空查询的目的。本文将这种方法对多个铁路工程项目进行应用实验,证明了该方法的可靠性和高效性,对于提高线路方案数据管理效率和铁路数字资产化发展具有重要意义。

基于HBase的海量地理空间数据的空间索引模型构建与优化

传统关系型数据库在海量地理空间数据的存储与管理上面临着高并发访问规模限制、数据库扩展能力不足等困难。非关系数据库如HBase等以其强大的扩展能力与计算能力为该问题提供了新的思路与方法。空间索引模型和分布式存储模式设计是影响基于非关系数据库的海量地理空间数据的存储与查询效率的关键因素。对当前主要基于HBase的索引模型和空间数据存储设计进行了研究,设计了基于行政区划编码与矢量要素编码结合的RowKey(行键),使空间数据在HBase存储中得到很好的聚类效果,并针对要素重叠与边界划分等问题提出了一种基于四叉树-R树的改进的空间索引模型。该模型基于四叉树结构将空间数据划分为多个子网格,为每一个子网格构建R树索引,利用Hilbert(希尔伯特)曲线对子网格进行编码,并设计了基于MapReduce的并行化索引构建算法和相应的空间查询算法。经实验测试,该存储设计和空间索引模型具有较好的查询效率。

基于空间索引的海冰模型场景管理算法及应用

在航海操纵模拟器的视景可视化建模中,冰区场景需要的海冰面积非常大,大量海冰模型在视景场中动态创建模型和底层数据管理需要科学高效的方法,否则会耗费大量时间和空间资源,影响整个程序的实时性以及可视化效果。将四叉树空间索引算法应用于航海模拟器视景系统中海冰模型的动态创建和管理,可以较大程度上减少时间和空间资源的消耗,提升整个视景系统的流畅性,优化海冰场景的可视化效果,为航海模拟器海冰视景场的实时仿真提供了创建和管理基础,也为冰区模拟器系统后续的船冰交互过程提供了科学高效的数据基础。

基于动态嵌套金字塔模型的超大海底图像显示

在海底勘探中,拼接得到的海底全景图高达百亿级像素,由于软硬件限制及其个性化需求,超大海底图像的显示问题亟待解决。将瓦片金字塔模型用于超大海底图像的显示中,针对分辨率切换时图像过渡不连续、画面跳跃显著的问题,对该模型进行改进,提出了一种新的动态嵌套金字塔模型。以海底数据集为例,对模型改进前后的显示效果进行定性和定量分析,实验结果表明,改变相同的图幅大小时,改进后的模型层级差由原来的一级延缓为二级,瓦片数目的变化率和视野覆盖范围均降低为原来的0.5倍,视觉上图像过渡更连续,验证了该模型的有效性,为超大海底图像的显示工作提供了重要的理论依据。

海量地形数据实时可视化技术研究

针对海量地形数据实时可视化 ,提出了一种瓦片金字塔模型和线性四叉树索引相结合的地形数据管理模式 ,利用视景体裁剪和基于分辨率测试的目标瓦片快速搜索算法 ,实现了地形数据的实时装载 ,采用基于动态二叉树构网的方法 ,实现了地形数据的实时绘制。

基于方向和距离关系的复合空间查询

利用四叉树索引,提出一种基于方向和距离关系的复合空间查询算法。其基本思路是:计算给定的方向区域和距离范围之间的交S,借助四叉树索引快速查找其MBR(Minimum Bounding Rectangle)被S包含或与S相交的空间对象,构成候选集,从候选集中删除不符合给定方向和距离关系的空间对象,得到查询结果。实验表明,算法具有较好的空间查询性能。

一种基于方向关系的空间查询算法

利用锥形模型和四叉树索引,提出一种基于方向关系的空间查询算法,其主要步骤包括:首先,借助锥形模型和四叉树索引快速查找其最小投影矩形(MBR:minimum bounding rectangle)符合给定方向关系的空间对象,构成候选集;然后,从候选集中删除不符合给定方向关系的空间对象,得到结果集.使用C#语言对提出的算法进行了编程实现,并采用不同几何类型的空间数据对其进行了实验.实验结果表明该算法能够对空间数据进行高效地查询,较好地满足了实际应用的需求.

基于Oracle Spatial的空间数据存储及应用

目前,地理数据存储普遍采用空间数据和属性数据分开存储的模式,属性数据一般存储在关系型数据库系统中,空间数据则以文件方式存储。OracleSpatial推出后,空间数据和属性数据可实现一体化存储。介绍了如何使用OracleSpatial建立空间数据库,并给出了具体的实例。

PDGIS中空间数据的检索

Oracle8i是一种新型的对象关系型数据库管理系统,它实现了空间数据和属性数据的有效结合,同时提供参考树和四叉树两种空间索引方式,保证了空间查询的快速性和准确性。介绍了Oracle8i的两种空间索引机制和空间数据的双层查询模型,并结合配电网地理信息系统开发的具体实例,说明了其实现方法。配电网地理信息系统涉及大量的空间数据,空间索引的建立有利于提高空间数据的检索效率,具有重要的现实意义。

RDSS高程数据库的研究与设计

针对RDSS系统对高程数据的应用需求,采用了对高程数据按地形分类抽取和压缩方法,设计了数据文件内数据的分块组织存储、四叉树索引和文件分级管理模型,提出了双线性内插法、双三次内插法、移动曲面内插法相结合的数据拟合和提取方法.实验结果表明,文中提出的高程数据库应用模型可以有效减少高程数据量,控制精度损失,并提高数据检索的速度,满足RDSS系统的要求.

面向B/S的在线土地督察系统构建及应用

为满足当前土地督察工作需要,本文通过构建多金字塔复合模型,利用四叉树索引技术和SDO_GEOMETRY数据类型构建了土地督察综合数据库,实现了对数据的有效组织和管理;在基于.NET平台构建了B/S构架的一站式在线土地督察系统,创建了"天上看、地上管、网上查"的信息化土地督察工作模式,实现了区域综合分析、内业审核等功能。该系统在国家土地督察上海局投入应用以来,显著提高了土地督察的工作效率,具有重要的实用价值和推广前景。

基于Three.js的三维虚拟校园系统设计与实现

针对目前虚拟校园系统以2.5维为主,模型纹理失真,Web三维显示需要插件等问题,设计了一种采用倾斜摄影测量建立三维模型,使用四叉树索引数据结构,基于Three.js搭建的虚拟校园系统。该系统较好的解决了模型纹理失真、建模周期长、效率低等问题,实现了无需插件支持的跨平台展示,具有良好的真三维Web系统交互效果,同时能够根据不同需求开发组件式功能模块。

基于GIS和AIS的水上交通宏观态势评估系统

为快速、准确地从海量的船舶轨迹中获取水上交通宏观态势,利用地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术在海量时空数据组织、统计分析及动态可视化等方面的优势,设计区域水上交通宏观态势评估系统总体架构,提出基于全球四叉树金字塔索引的船舶轨迹数据组织模式,引入水上交通流动态密度、速度场和宏观复杂度等3种态势评估因子,开发水上交通宏观态势评估原型系统。该系统能实时感知区域水上交通宏观态势及其动态变化,为水上交通安全管理和保障提供参考。

海量地形数据的管理和交互策略优化

针对海量地形绘制中有限的计算机内存与海量地形数据之间的矛盾,对海量地形数据采用瓦片金字塔模型进行了建模,分析了瓦片最优值的选取,根据四叉树瓦片拓扑关系提出一种高效的四叉树瓦片检索方式,并给出了基于瓦片的数据压缩思路与方法。对海量地形数据与三维显示的交互策略从数据预装载、双缓存机制、多线程技术、内存优化等方面进行了分析和优化,并结合经典的Geometry Clipmaps算法进行了地形绘制,实验结果具有较好的渲染效果和较高的实时性,证明了优化策略的可行性和有效性。

一种高效的大矢量数据Union算法

设计一种高效的大矢量数据Union算法.首先,研究Union功能并分析属性数据和图形数据特点,以图形数据为主,属性数据为辅;分别对属性数据和图形数据设计不同的算法.然后,对进行Union操作的输入要素建立四叉树索引.最后,采用多线程并行计算运行该算法.测试结果表明,该大矢量数据Union算法的效率超过ArcGIS10.0平台.

大型公共事件前后交通事故空间分布分析模型研究

研究表明疫情前后出行方式的改变,交通事故发生的空间分布也随之改变。利用高德地图API对报警数据进行经纬度转换,使用数据可视化平台呈现出事故热点图,并采用事故点欧氏距离计算以及DBSCAN密度聚类,对事故热点进行区块划分以及核密度的计算,并利用模拟退火算法计算出事故中心热点,从而对疫情前后事故的空间分布改变进行探究。同时利用四叉树索引得到区块内POI兴趣点的数量,从道路分级角度以及POI兴趣点分布角度进行分析,得到疫情影响下事故空间分布改变的原因。