球面四元三角网的基本拓扑关系描述和计算

球面四元三角网具有多分辨率和层次组织的特性,已成为目前研究球面问题的有效方法之一。本文在此基础上,利用引入集合多算子和对称差的欧拉数,给出描述和计算球面栅格拓扑关系的四元组模型。该模型利用两空间目标间的交(∩)、差(\)、被差(/)和对称差(Δ)的内容是否为空来初步区分相离/相接、交叉、相等、包含/覆盖、被包含/被覆盖这五对拓扑关系。然后通过引入对称差的欧拉数来进一步区分传统模型难以区分的相离/相接、包含/覆盖和被包含/被覆盖这三对拓扑关系。

球面四元三角网的三拓扑数计算

讨论了任意球面三角格网p的三拓扑数计算。任意球面三角格网p的三拓扑数是指和该球面三角格网互为三邻近的目标球面三角格网的个数,它是讨论球面栅格区域局部拓扑不变量的重要参数,也是描述和推断球面栅格拓扑关系首先要解决的问题。

球面四元三角网的复杂拓扑关系计算

针对已有球面四元三角网拓扑关系计算方法不能处理带空洞复杂目标的情况,提出了基于公共三角格网来计算球面四元三角网复杂拓扑关系,该方法能准确判断出带空洞复杂目标的拓扑关系,为全球空间分析和应用提供了新的思路。

球面四元三角网局部拓扑不变量的计算及应用

讨论了球面四元三角网局部拓扑不变量的定义和主要性质,并给出了利用三拓扑数计算球面四元三角网局部拓扑不变量的实现算法;然后,讨论了局部拓扑不变量在球面栅格区域计算欧拉数方面的应用。

一种基于模糊相似度的球面格网几何变形评价指标

全球离散格网模型的不确定性,包括格网单元的几何变形及空间分布问题,是制约其广泛应用的主要因素之一。该文从三角形相似的角度出发,构造了球面三角格网的模糊相似度评价指标,以此对球面四元三角格网模型的几何变形特征及其收敛性进行分析评价,并给出了格网单元变形在八面体单元和全球区域的位置分布规律。最后,与传统评价指标进行对比实验,结果表明:该指标不但能够反映剖分模型的几何变形分布,而且还具有两大优势:1)能够同时反映剖分单元的几何形状和面积变形,可作为格网形状和面积变形的综合评价指标;2)该指标是相对于不同递归层次上理想剖分单元的绝对变形量,相比其他统计量,更便于表达不同层次间的格网几何变形。

基于QTM的海平面上升分析与模拟

针对海平面上升影响范围分析与模拟这一国际前沿问题,通过研究基于球面四元三角网(QTM)的关键技术问题,包括复杂拓扑关系计算、LOD剖分、球面水淹分析、基于QTM的多分辨率的DEM数据组织方法和分析精度的相关性评定等,以.Net和Direct3D为开发工具,设计开发了基于QTM的海平面上升影响范围评估模型。该研究结果可为全球海平面上升影响的防灾减灾决策提供有效支撑,并推动了球面数据模型和球面格网拓扑分析的理论成果在全球变化预测相关领域的应用进展。

基于QTM格网的空间数据无缝层次建模

以球面四元三角格网(QTM)为基本单元,构建了全球多分辨率空间数据的层次无缝表达模型.首先引入连续Quaternary编码作为QTM格网的索引,依照其编码规则,发展了该编码到经纬度坐标的转换算法;然后在不改变QTM格网层次特征的基础上,提出了基于顶点延伸的"缝隙"消除法;最后应用ArcGIS中的Wsiearth.tif图像数据和GTOPO30数据进行了相关实验,结果表明:该模型不仅保留了QTM格网的整体结构特征,且有效地解决了多分辨率空间数据表达时出现的"缝隙"问题.

基于QTM的导航星库划分方法

为了提高星敏感器观测星的检索速度,提出了一种基于球面四元三角网(Quaternary Triangular Mesh,QTM)的导航星库划分方法。该方法首先利用天球的内接正八面体把全天球划分成8个子天区,然后在每个子天区中进行与经纬度相关的剖分和编码,最后扫描恒星星表,把每颗导航星信息划归到相应的子天区内存储。利用此星库进行的局部天球星图识别仿真实验表明该星库具有很高的检索效率。