基于GRID-TIN方法的露天煤矿地表模型的仿真研究

露天矿地表具有独特的表面形态特征,现有DEM难以对其地貌形态特征进行准确描述,无法满足露天矿地表地形数值模拟模型的需求。为此,以露天煤矿典型地形为研究对象,基于GRID-TIN方法和面向对象技术构建出露天矿地表数值模拟模型;用MATLAB、SOLIDWORKS等软件,对煤矿进行三维真实地形的计算机模拟与仿真,形成地形实体,具有一定的实践意义和应用价值。

顾及梯田地形的Grid-TIN混合格网数字高程模型研究

针对格网DEM难以对黄土高原梯田地形进行有效数字表达的问题,基于面向对象思想提出了能够顾及梯田地形的Grid-TIN混合格网DEM(Grid-TIN based DEM,GT-DEM)概念及其数据模型,并阐明其主要特征及与传统DEM的关系。以陕西绥德县辛店沟小流域水平梯田为例,利用现有1∶1万格网DEM、梯田特征点线及其外围边界线,构建出能够充分顾及梯田地形的GT-DEM。研究表明,利用现有格网DEM和梯田地形特征点线构建顾及梯田地形GT-DEM的技术可行。GT-DEM不仅可对研究区全局地形进行粗略表达,而且可对其局部梯田地形进行精细表达。该研究是对如何提高DEM的梯田地形数字表达能力的有益探索,对进一步提高DEM对淤地坝、鱼鳞坑等其他人工地形的数字表达能力具有重要借鉴意义。

基于TIN的三维地层建模及可视化技术研究

基于多层格网模型的表面建模方法,以及以此为基础形成的类三棱柱体元建模方法,要产生大量冗余的三角形面片或者细长的三棱柱单元,既不利于三维模型的快速浏览,也不能满足数值计算单元剖分的原则。采用TIN(不规则三角网)来表达地层面模型可以消除数据冗余。根据数据源的特点,实现了直接通过逐点插入法构造TIN模型,或者先通过Kriging插值法构造格网模型,再转化为TIN模型,以及利用等高线数据构造TIN模型。对TIN的裁剪算法进行了探讨,实现了地层面裁剪和断层的三维建模技术。借助可视化开发类库VTK,实现了三维地层模型的多种可视化表达方法。根据龙滩水电工程地质勘查情况,建立了坝址区域的三维地层模型。

一种基于TIN-CPG混合空间数据模型的精细三维地质模型构建方法

精细三维地质模型的构建是实现地质体真三维可视化分析的难题之一。提出一种基于不规则三角网(TIN)和角点网格(CPG)的混合空间数据模型来构建三维精细地质模型的方法。首先建立基于TIN的构造-地层格架三维地质模型,然后进行TIN面元模型到CPG体元模型的转换,将基于TIN的构造-地层格架模型转换为基于CPG的精细网格体元地质模型,从而实现"表达上"精细三维地质模型的构建。在转换过程中首先要进行地层序列的定义,然后对空间格网进行划分,在此基础上计算格网中各个单元格的空间坐标和各个网格的有效性,并将计算结果存储为GRDECL格式文件,最后通过QuantyView3D系统读取该文件实现精细地质属性模型的展示。利用该方法对沿海某城市一个重点区域进行精细水文地质模型的构建,验证了其方法的可行性。

GIS空间数据格式并行转换的调度算法

分析了GIS两种常见的空间数据格式(GRID、TIN)并行转换的可行性,并给出了两种基于Cluster结构的并行转换的任务调度算法。其中确定模式的调度算法实现比较简单,但在任务的执行有严格的次序;非确定模式的调度算法可以根据任务具体的执行时间确定任务执行的次序。实验表明:在任务分配不均衡时,非确定模式的调度算法效率更高。

添加锡铋元素对铅钙电极合金性能的影响

从金相、硬度、析氧电压及板栅腐蚀,对铅酸蓄电池铅钙(Ca 0.08%)板栅合金中添加锡、铋的作用与影响进行了研究,对实验数据进行了整理、分析和讨论。实验结果表明,锡、铋在铅钙板栅合金中的作用与影响有明显差别,且不同含量的锡、铋对合金的影响不同。

DEM线性建模过程中的高程误差传播

在建立数字高程模型(DEM)时,基于规则格网数据和基于三角形网数据的线性建模是常用的方法。在建模过程中,结点的高程误差会随之传播。研究了DEM在基于规则格网数据和基于三角形网数据的线性建模过程中的高程误差传播问题,推导出了在结点高程误差相关情形下的高程误差传播公式,求出了在规则格网和不规则格网面上的平均高程传播误差。平均高程传播误差可以作为DEM线性插值过程中高程误差传播的度量指标。

GRID转换为TIN的并行算法

针对ARC/INFO中GRID转换为TIN速度较慢的问题 ,提出了相应的并行分布式处理算法 .通过对GRID分块并分投到各个处理机上 ;多个处理机并行完成各自的GRID向TIN的转换并把结果传回主机 ;将各个TIN连接成一个完整的TIN .较好地处理了连接中的边界问题 ,输出结果的数据结构与ARC/INFO的TIN结构完全兼容 .

一种建筑物多边形合并、化简与优化的自动方案

介绍了一种城市地图中基于建筑物矩形几何特征的多边形全自动综合算法。采用Delaunay三角网探测多边形之间的拓扑邻近关系，根据视觉邻近关系聚合多边形。采用基于分割栅格多次扫描的方法对建筑物多边形进行化简以及形状优化。

DEM建模方案的分析

首先阐述了数字地面模型的定义 ,其次叙述了目前DEM建模的方法 :根据离散点建模和根据等高线数据建模 ,最后讨论一种基于数字化等高线建立高质量DEM的方案 ,并分析其可行性。

铝基电镀铅-锡合金板栅电化学性能的研究

采用交流阻抗法、断路电位衰退法、循环伏安法等研究了铝基电镀铅-锡合金轻型板栅在硫酸溶液中的电化学行为及其氧化膜的性质,以阐明元素锡对电镀轻型板栅电化学性能的影响。实验结果表明,在铅镀层中添加少量的锡可显著降低铅合金镀层的阳极膜阻抗,促进氧化膜的生长,有利于PbO转变为PbO1+x。

TIN构建算法的研究及OpenGL下三维可视化

论文对TIN的构建算法进行了研究,提出了一种基于自适应分块建立网格索引的算法。借助于该算法的特点得出了一种空外接圆判断的简易表达式,简化了TIN的优化过程,提高了构网速度。同时在OpenGL开放式三维环境下,进行光照渲染等处理,实现了地形的三维可视化。

数字高程模型的建立与分析应用

为了用数字高程模型实现区域地形表面的数字化表达,通过对比分析的方法,研究了不规则格网(TIN)和规则格网生成的几种算法,对几种算法进行了比较,同时对数字高程模型的应用进行了分析,结果表明,逐点内插法十分灵活,内插效率较高,精度较高,计算方法简单又不需很大的计算机内存,因此逐点内插法是目前DEM生产中常用的内插方法;随着算法的不断改进和完善,DEM生成效率和精度的提高,其应用前景将十分广阔。

基于空间索引的快速TIN插值DEM算法研究

建立空间索引是提高从TIN插值DEM效率的有效方法,可采用两种不同的思路来构建空间索引:一种是为TIN构建四叉树索引,在逐点插值DEM时,能快速定位到目标三角形;另一种是直接利用格网结构建立索引,在逐三角形插值DEM时,能快速找到所有包含在三角形内的内插点。针对这两种思路改进算法并进行了大量实验,实验结果表明前一种算法适用于从大量三角形中快速定位少数点;而后一种算法能大大提高从TIN内插DEM的速度,在一般采样率下,几乎可实现实时转换。

基于混合DEM数据存储结构的三维地形可视化

为了解决三维地形可视化中的海量数据快速高精度渲染问题,基于创建三维地形所使用的两种主要数字高程模型TIN(Triangulated Irregular Network)和GRID,研究了模型采样点的分布特征、各自优缺点以及存储数据结构,给出了构建混合DEM(Digital Elevation Models)模型的方法,详述了构建混合模型,计算地形复杂度的方法,混合模型的数据结构及三角网生成算法。通过实验说明了混合模型用于三维地形可视化的优势。

数字高效模型DEM的建立及相关问题的分析

本文简要叙述了数字地面模型DEM的数据源、建模及数据结构的相关理论和方法 ,结合实践对DEM构建过程中的方法选择、精度评价方法、数据组织及结构和内插等相关问题进行了讨论和分析。

公路数字地面模型整体建立原理及方法

研究了公路对数字地面模型的要求及算法 ,提出了数字地面模型的整体建立方案 ,并解决了其中的关键技术 ,即以 Windows文件映射技术管理数据 ,以栅格为基础的空间数据索引系统 ,基于逐点插入算法的快速构网技术。所建立的数字地面模型具有对数据量不限 ,执行效率高 ,查询速度快 ,连续无缝等特点。

一种有效的规则网格到不规则三角网的转换算法

针对传统的规则格网(Grid)到不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN)的转换算法无法很好的解决数据冗余的问题,提出如何在Grid到TIN的转换过程中,获取地形特征点,进而通过特征点生成冗余数据较少的TIN。通过基于特征点的转换方法,可以简单有效的实现Grid到TIN的变换,同时生成的TIN也能够最大限度的保留DEM中的地形特征。探讨Grid到TIN的转换方法,有助于解决三维GIS中不同地形数据格式的转换问题,促进三维GIS空间模型的研究发展,进一步增强三维GIS软件的可用性。

TIN向规则格网DEM转换的新算法

由TIN生成规则格网DEM是基于TIN的离散点数据栅格化的重要一步,在基于一种数学原理的基础上运用逆向思维提出了TIN向规则格网DEM转换的新算法,不用传统的分块和建立索引,而是通过逐个遍历三角形来判断格网节点位于哪一个三角形中并实现格网节点的插值。通过编程实现、测试该算法,证明它具有非常高的插值效率。

数字海底地形产品生产技术研究

分析和总结近些年来在数字海底地形模型构建及应用领域的研究成果,结合实际生产应用中遇到的问题,对数字海底地形产品生产技术流程进行了深入探讨。详细论述了数字海底地形产品生产中涉及的关键技术,从作业工序上给出了不同技术处理阶段的解决方案。