2 m格网数字表面模型数学精度问题研究

从2 m规则格网数字表面模型的数学精度方面,分析了房屋边缘格网误差产生的原因,对检测点落入格网的高程误差分布进行了统计,提出了在数字表面模型房屋区域检验中加入平面精度,为今后的数字表面模型(DSM)质检提供借鉴。

高山阴影区域数字表面模型匹配方法研究

针对全球测图项目中高山阴影区域数字表面模型(DSM)匹配结果不理想的问题,本文测试CIPS和INPHO两款软件关键参数值的多种组合方案,以找出适用于高山阴影区DSM匹配的软件和参数组合方案,并对覆盖俄罗斯大高加索山脉约5000 km^(2)的区域开展生产试验,对结果进行定量和定性评价。试验结果表明,CIPS软件使用7×7滤波窗口和Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)数据辅助匹配的组合方式,能有效减少高山阴影区域匹配结果的噪声、地形丢失等现象,合理表达高山阴影区地貌形态,优化DSM匹配流程,有效提高DSM的高程精度。

Vayu,一种三维表面模型编辑与处理新工具

Vayu 1.0,一个专门用于处理三维表面模型的新的免费软件,可以广泛应用于古生物学、生命科学、医学、考古学等多种领域的三维表面模型的可视化乃至虚拟空间交互等方向的研究。Vayu 1.0提供了一整套针对三维表面模型的编辑、渲染、标注、分析等可视化工具,同时自带VR模式以及快捷的动画制作方法。详细介绍了Vayu 1.0版本和基本操作方法,对于未来古生物学乃至生命科学数字可视化方向的探索和推进具有重要意义。

数字表面模型成果质量检查与评价

目前数字表面模型(DSM)成果检验尚无针对性的规范及标准,因此,结合数字测绘产品质检标准及DSM成果相关规范,分析主要质量问题,探讨了当前DSM成果质量评价所参考的相关规范的不完善之处,提出了优化质量评价的内容及指标方案。确定了DSM成果六大质量元素,增加了编辑质量质量子元素,删除了图历簿等不适宜质量子元素,增加了点云类接边检查项等;并针对优化后的质量检查内容,提出了相关质量评价指标,从而更加客观、全面、合理地评价数字表面模型成果质量,有利于DSM成果质量管控和提升。

面向Web的大规模数字表面模型可视化策略研究

随着Web3D技术的兴起和云服务应用的推广,人们仅需使用一个无插件Web浏览器就可以浏览实景三维虚拟城市并获取相关地理信息服务。倾斜摄影三维重建技术生产的数字表面模型具有地表全要素三维建模特性,能够逼真地展示真实的三维场景,因此大规模三维城市模型通常采用数字表面模型。Web浏览器可视化受数据体量、网络带宽和浏览器绘制能力的影响,导致桌面端可视化平台对大规模数字表面模型的加载策略及方法已经不适用于B/S架构下Web浏览器可视化。本文针对该问题研究并提出了一种基于模型包围球的视距与屏幕空间误差判断的模型加载策略,实现了大规模数字表面模型的层次细节递进加载,有效解决了B/S架构下的大规模数字表面模型加载时出现的卡顿及帧率下降等问题。

探索水体对合成孔径雷达干涉数字表面模型的影响

干涉合成孔径雷达(Interferometric SyntheticAperture Radar,InSAR)是能够全天时、全天候工作,并且具有很强穿透能力的一种微波遥感方式,它能够穿透云、雪、雾以及植被覆盖密集区域。但当雷达波束照射到水体区域时,由于水体表面比较光滑,会产生类似镜面反射的现象,造成目标后向散射系数低,回波信号弱,从而导致相干性差,干涉相位噪声严重,残差点密集,尤其在水体面积较大时极易引起相位解缠误差的产生。本文主要利用天绘二号卫星影像,通过水体是否参与干涉数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)的过程,研究水体掩膜对干涉过程的影响,进而提高InSAR干涉DSM的精度。

三维表面模型在公路线形设计中的应用研究

通过分析三维表面模型在公路线形设计中的应用状况，指出了目前在应用上存在的困难及不足，由此进一步探讨了地表曲面与公路设计表面的三维表面模型建立方法以及模型拼合计算方法。

利用无人机影像构建作物表面模型估测甘蔗LAI

为探讨从作物表面模型(crop surface models,CSMs)中提取株高来估算糖料蔗叶面积指数(leaf area index,LAI)的可行性,该文采用无人机-RGB高清数码相机构成的低空遥感平台,以广西糖料蔗为研究对象,采集了糖料蔗全生育期的高清数码影像,分别在有无地面控制点条件下建立各生育期CSMs并提取株高。此外,该文利用高清数码影像计算了6种可见光植被指数并建立LAI估算模型,用以对比从CSMs提取的株高对LAI的估算效果。结果表明:全生育期CSMs提取的株高与实测株高显著相关(P<0.01),株高预测值与实测值高度拟合(R2=0.961 2,RMSE=0.215 2)。选取的6种可见光植被指数中,绿红植被指数对糖料蔗伸长末期以前的LAI的估测效果最好(R2=0.779 0,RMSE=0.556 1,MRE=0.168 0)。相同条件下,株高对LAI有更高的估测精度,其中CSMs提取的株高估测效果优于地面实测株高,预测模型R2=0.904 4,RMSE=0.366 2,MRE=0.124 3。研究表明,使用无人机拍摄RGB影像来提取株高并运用于糖料蔗重要生育期LAI的估算是可行的,CSMs提取的株高拥有较高的精度。该研究可为大区域进行精准快速的农情监测提供参考。

基于Coons曲面的规则格网DEM表面模型

内插是数字高程模型的核心问题。目前的内插模型主要是由离散的格网数据构建的连续曲面，直接以点推面，可能存在较大的地形误差。本文建立的Coons曲面DEM表面模型，首先利用离散的格网数据构造与格网边界相对应的地形剖面曲线的拟合曲线，再基于拟合曲线构建DEM表面模型。实验表明：Coons曲面DEM表面模型是一种高精度的DEM表面模型，其地形模拟误差比直接基于格网数据建立的双线性内插、样条函数内插和移动曲面拟合法的误差都小，实际地形模拟误差与双线性模型相比减少15％-28％，且精度随着构建边界拟合曲线所用格网点的增多而逐渐提高。

基于相对相位直方图的数字表面模型数据与遥感图像配准

针对数字表面模型(DSM)数据与可见光遥感图像信息融合的实际需求,提出了一种基于一致点漂移算法(CPD)与相对相位直方图(RPH)的两级配准策略来实现上述数据与图像的自动配准。首先,利用Canny算子提取图像边缘,将边缘点作为CPD算法的输入,实现两幅图像的粗匹配,从而得到初始对应点集并估算尺度因子;然后,定义了一种鲁棒且具有旋转、平移不变性的区域变化信息描述子-RPH,其在粗匹配结果的保障下还可以实现尺度不变性;最后,根据尺度因子在两幅图像中分别定义圆环模板,并利用RPH测度完成DSM图像与可见光遥感图像精配准。实验结果显示,使用RPH测度进行精配准后,基于CPD算法的粗匹配结果得到了有效校正,在数据自身存在透视失真情况下,算法配准误差约为2pixel,能够满足DSM数据与遥感图像信息融合的需求。

基于三维表面模型的任意切割算法

通过对三维表面模型进行切割,人们可以方便地观察物体的内部结构。针对三维表面模型,提出了一种任意切割算法。任意切割过程首先是交互生成切割曲线,生成切割面;然后通过切割面对表面模型进行切割,在切割面上生成交线序列;再由交线序列与切割面边界生成封闭的边界轮廓,确定各边界轮廓间的包含关系;最后对边界轮廓包围的截面区域进行Delaunay三角剖分并着色,得到完整的剖面。实验结果证明了该算法的有效性和可行性。

医学图像三维重建系统的数据结构表达及表面模型的构建

医学图像三维重建在诊断、放射治疗规划及医学研究中均有着重要应用 ,本文论述了医学图像三维重建系统程序流程 ,设计了自动及手工轮廓勾画两种分割方法 ,提出并建立了合理的系统数据结构。该数据结构能较好地描述系统数据的层次关系和表达重建的几何模型。对由自动分割和手工勾画出的组织 ,用 MT算法构建其三维表面几何模型。实现了网格简化的边收缩算法 ,并对由 MT算法生成的表面模型进行了网格简化处理。模型网格经简化 90 % ,依然能较好地保持原模型的特征 。

基于表面模型的注射模冷却过程模拟

介绍采用边界元方法BEM(BoundaryElementMethod),用型腔的表面模型来取代原来的中心层模型(Middle_Plane),突破了基于中心层模型注射模模拟软件推广应用的瓶颈,开发了实用化、商品化的注射模冷却模拟软件HsCAE3D6.0,在实际应用中取得了良好的效果。

一种改进的高分辨率卫星影像数字表面模型生成方法

针对高分辨率卫星立体影像生成数字表面模型(DSM)过程中由于影像几何和辐射差异造成匹配困难和误匹配等问题,综合运用尺度不变特征转换(SIFT)算子和归一化互相关(NCC)算子,并考虑核线和视差约束,提出了一种基于三角网视差约束的影像分层匹配方法,同时对匹配窗口进行自适应优化改进,实现特征点、格网点和特征线的匹配,从高分辨率卫星影像生成DSM.将提出的方法应用于上海崇明WorldView-1和浙江舟山资源三号卫星影像生成对应区域的DSM,与地面控制点和已有DSM对比分析,高程精度与像素分辨率相当,验证了所提出方法的有效性.

NEA光电阴极的表面模型

回顾了NEA光电阴极不同的表面模型 ,对异质结模型、偶极子模型和铯的弱核力效应进行了重点介绍。异质结模型可以成功解释P型GaAs和 (Cs,O)激活层之间界面势垒的存在 ,但这种具有体效应的异质结无法与 (Cs,O)层的厚度相统一 ;偶极子模型认为在阴极表面形成的偶极层导致了逸出功的下降 ,其双偶极层模型能较好地预测和解释最佳的 (Cs ,O)激活层厚度 ,但不同的双偶极层模型对于氧在表面层存在的化学形态存在争议 ;铯的弱核力场效应认为铯表面层的弱核力场及氧的离化作用是界面势垒和负电子亲和势的形成原因 ,但它所认为的逸出功降低与基底材料无关还需进一步验证。

基于LIDAR数据的城市数字表面模型生成技术

激光雷达(LIDAR)数据是一种新型数据源,它产生的是高密度点云数据。为了更加方便地应用这些数据,首先要生成数字表面模型(DSM)。采用传统的方法生成城市DSM,对城市区域复杂性的考虑不足,也没有对数据存在的缺值情况进行相应处理,故无法生成高质量的城市DSM。该文阐述了一种新颖的生成高质量城市DSM的方法,兼顾城市的复杂性和LIDAR传感器本身的特点。试验证明,该方法生成的DSM与传统方法相比,具备更好的效果。

基于体素的医学图像三维表面模型重建

三维表面模型重建是将CT和MRI等医疗影像设备获得的二维图像重建成三维立体表面显示图像的过程·重点研究了其重建算法的具体实现:在建模上采用了基于体素的三维物体体积重建;在显示上提出了基于Ray Casting的三维物体二维直接显示技术·所以,和传统采用三角面拟合的方法相比,具有图像重建过程无需生成中间数据,无需进行3D物体的边界检测等优点,同时该算法并行性好,易于采用硬件方法实现加速·

公路行车视距检验的三维表面模型方法

提出公路行车视距检验的三维表面模型方法，即采用三角网式模型表示复杂多变的公路设计表面，通过检验司机视线与该模型是否相交而得到司机在任一桩位Ｐ处公路所能提供和保证的视距Ｌ，绘出视距沿线分布图Ｌ－Ｐ，及时发现影响行车视距的不利因素，以便改进设计。

基于三维表面模型的注射成型充填模拟(英文)

充填模拟的计算机软件在预测复杂薄壁型腔的流动行为方面已经比较准确 .现行的数值方法都是采用基于中性层的有限元 /有限差分法 ,但中性层模型的引入使得模拟软件在应用中具有极大的局限性 .本文采用表面模型取代中性层模型 ,通过附加在壁厚方向上的边界条件来保证同一截面上对应表面的协调流动 ,这一创新使由现行的模具设计CAD系统产生的型腔模型可以直接应用于CAE软件 ,突破了原有软件的建模瓶颈 .

新一代GPS标准中非理想表面模型的建模方法

本文重点研究在新一代产品几何技术规范标准下如何将非理想表面模型以离散数学的方法表达出来。利用马尔科夫链蒙特卡洛仿真技术(MCMC)和基于主成分分析(PCA)的全局建模法来实现考虑几何约束和公差规范的具有随机误差的非理想表面模型的仿真分析;利用统计形状分析方法(SSA)和基于广义Darboux结构的局部建模法来实现在制造过程中产生的系统误差的非理想表面模型的仿真分析;并引入平均非理想表面模型概念及其统计分析方法对产品变形趋势进行预测。最后以实际工件为对象,通过本文提出的方法得到了其非理想表面模型的仿真结果,并对其仿真效果进行了综合分析,分析结果证明了本文提出方法的正确性和可行性。