基于角点移位的三维地质断层快速建模算法

基于体元结构的地层模型能够直观展示地质体内部特征,对基于体元结构的三维地质断层模型的可视化表达是当前研究的热点。针对三维地质断层模型可视化表达问题,提出了一种基于角点移位的断层快速建模算法。算法采用整体法思路,使用反距离加权插值算法,对地层进行无断层影响建模,再引入断层数据,判断断层剖切角点网格的剖切方式,设计计算模型计算断层线在不同层面的位置并搜索断层剖切的六面体元,计算剖切后六面体元的角点坐标,对断层剖切的六面体元的角点进行移位,从而实现对三维地质断层模型的可视化表达。试验结果证明,该算法稳定性好、效率高,对三维地质断层模型的刻画更为清晰;针对传统地层剖切算法造成体元结构不统一、体元数量变化的问题,基于角点移位的断层建模算法能够维持剖切前后地质模型中体元数量的不变性,保证体元数据结构的一致性,算法复杂度更低,提高了对三维地质模型的可视化表达能力。     

基于Web的区域气象站监测资料图形分析应用

介绍了Surfer软件绘制等值线的特性,阐述了在Asp.Net环境添加Surfer应用,实现区域自动气象站资料等值线(面)分析、图形显示及网络共享的方法。并以"沁河流域雨量等值线(面)分析应用"业务系统为例,介绍了基于B/S结构的气象资料等值线图的绘制方法。     

树木枝干点云数据的等值线提取

通过三维激光扫描技术得到的树木枝干点云数据,不仅数据量大,而且特征复杂,不适合采用传统的方法提取等值线。对此,首先把点云数据中树木的枝和干分为不同的部分,然后建立点云的分层模型,并分析点云在树高方向上的数据量分布。在高精度采样下,将分层点云作为等值线的采样数据,对每层数据中不同部分的树木枝干点云分别采用凸包算法进行连接,建立树木枝干的等值线模型。结果表明:在没有先验等值线知识和建立点云对象模型的条件下,利用迭代的凸包算法可以有效地对树木枝干离散点云数据进行连接,得到的等值线符合一般等值线的特点。最后通过实例验证了方法的适用性。图8表1参11     

集思宝G330手持全球定位系统接收机在林区单点定位的精度分析

通过三维激光扫描技术得到的树木枝干点云数据,不仅数据量大,而且特征复杂,不适合采用传统的方法提取等值线。对此,首先把点云数据中树木的枝和干分为不同的部分,然后建立点云的分层模型,并分析点云在树高方向上的数据量分布。在高精度采样下,将分层点云作为等值线的采样数据,对每层数据中不同部分的树木枝干点云分别采用凸包算法进行连接,建立树木枝干的等值线模型。结果表明:在没有先验等值线知识和建立点云对象模型的条件下,利用迭代的凸包算法可以有效地对树木枝干离散点云数据进行连接,得到的等值线符合一般等值线的特点。最后通过实例验证了方法的适用性。图8表1参11     

一种简单多边形Delaunay三角剖分的约束生长算法

约束生长算法是生长算法的一个扩展,将两者结合可实现任意数据域的 Delaunay 三角剖分。提出了一种简单多边形三角剖分的约束生长算法。该算法的思想是基于生长算法,基边向外扩展时,增加了2个约束条件,算法思路简单,易于编程实现,且生成的三角网是 Delaunay 三角网。     

确定剖面区域边界方法的研究

通过AutoCAD计算机绘图软件来绘制机械零件图形的剖面线 ,提出了确定剖面区域边界的两种方法 ,并加以举例验证     

基于边界域修正粗糙熵模型的遥感影像分类不确定性评价

【目的】遥感影像分类是获取地表覆盖信息的有效技术手段,客观合理地评价遥感影像分类的不确定性对农业资源调查、作物估产等方面的遥感应用具有重要的意义。论文针对修正粗糙熵模型在评价遥感影像分类不确定性时存在的问题,构建基于边界域修正粗糙熵模型的遥感影像分类不确定性评价指标,以期更好地度量地物类别尺度上的遥感影像分类的不确定性。【方法】考虑边界域对遥感影像分类结果不确定性的影响,对修正粗糙熵模型进行改进,以类别的边界域被分类知识划分的结果取代所有像元被分类知识划分的结果作为衡量分类知识不确定性的依据,建立基于边界域的修正粗糙熵模型。首先依据粗集理论对所建模型的合理性进行数学推导,然后以北京市的Landsat TM影像和新疆石河子地区的IKONOS影像为例,分别应用修正粗糙熵模型和基于边界域的修正粗糙熵模型对分类结果在地物类别尺度上的不确定性进行评价,用不同空间分辨率和不同研究区域的试验数据的不确定性评价结果印证理论推导结论。【结果】与修正粗糙熵模型相比,基于边界域的修正粗糙熵模型在评价遥感影像分类的不确定性时能够更好地刻画分类知识所引起的不确定性,使遥感影像分类结果的评价更加客观和合理。通过对两种模型下试验数据的分析表明,当所研究的地表覆盖类型在研究区域内的分布比较零碎,成片区域不多,类别与类别之间的边界部分所占比重较大,混合像元现象比较严重的时候,采用修正粗糙熵模型计算遥感影像分类结果的不合理性还不是非常明显,还能够比较客观地反映遥感影像分类的不确定性问题。但是如果评价分布比较集中,面积比较大的地物类型的分类精度时,修正粗糙熵模型则难以客观地反映遥感影像分类的不确定性问题,其评价结果的不合理性也更为明显。【结论】采用修正粗糙熵模型进行遥感影像分类的不确定性评价时,放大了由于边界域存在所产生的不确定性,而基于边界域的修正粗糙熵模型则可以较好地避免这一情况的发生,更合理地度量地物类别尺度上的遥感影像分类的不确定性。     

边界为简单多边形的离散点Delaunay三角剖分及可视化研究

简单多边形的Delaunay三角剖分,在计算机图形学及地学问题三维建模领域有着广泛地应用.本文提出了一种不需要判断多边形的凹凸性,直接对多边形建立最大凸包,在建立凸包的基础上建立Delaunay三角剖分的方法,设计了一个有效的数据结构.在剖分的基础上,去除三角形的内切圆圆心在多边形内的三角形即可得到满足需要的三角剖分.为了提高处理大规模数据的速度,实验中对数据进行了分块处理,提高了建网的速度.最后利用OpenGL技术实现了剖分后的地形三维显示.     

Surfer 8.0在病虫监测数据可视化中的应用

Surfer 8.0是一种简单易学的等值线图制作软件,是绘制病虫发生区域分布图的理想选择。本文以绘制天台县病虫发生区域分布图为例,着重介绍了手工绘制区域基数和遮盖图以及进行数据编辑、数据网格化插值和绘制等值线病虫分布图的方法,以提高对病虫害防治工作的指导水平。     

渔场环境信息等值线绘制及其算法的开发实现

绘制等值线是对各类环境要素进行可视化表达的重要方式之一。根据海渔况预报过程中海水表层温度等海洋环境要素数据多规则网格分布的特点,介绍了四边形进行三角网格化并插值生成原始等值线的过程步骤,并利用Visual C 成功开发了渔场环境要素等值线的绘制模块。同时,针对所生成的原始等值线尖锐角过多、不够光滑的特点,给出了一种在保留原始等值点的基础上,补充等值线顶点个数以消除等值线上尖锐角的新的平滑算法,对其平滑过程进行了理论证明并给出了等温线绘制实例。最后,分析讨论了与商业化软件ArcView中的等值线绘制效果差异及其优点。     

森林资源地形信息三维可视化模型研究

根据林相图和等高线数据,以小班为单位,直接读取出小班相应的等高线数据,利用不规则三角网TIN生成算法,建立DEM模型,生成三维地形模型。     

基于空间技术北京市地貌类型区划研究

地貌类型区划图是区域土地利用及农业规划中重要的基础数据,而北京市现有的地貌类型区划数据存在比例尺过小、与北京市当前的土地利用图不一致等问题。针对这一问题,在收集总结研究区已有地貌区划方案的基础上,确定了北京市地貌划分的类型及划分标准。首先以研究区高精度DEM为主要数据源,同时参考研究区的地质图,利用相应的空间分析技术初步确定地貌类型区划界线。然后,利用SPOT5遥感影像和DEM生成的三维景观对地貌类型区划进行了验证和局部调整,并通过外业实地调查进行核实。最后,生成与研究区土地利用现状图在比例尺、参考坐标系等方面一致的地貌类型区划数据,为北京市土地利用规划提供了基础数据。     

大连深港狩猎场地形插值模型形成机理

由大连长兴岛深港(国际)狩猎俱乐部狩猎场所在地(25 km2)的等高线图,通过坐标测量机测量得到数据库文件,用到不规则曲面的拟合和生成技术得到三维三角剖分插值模型,将该模型转换为3DMAX模型进行渲染,得到规划设计要求的演示模型。由于三维散乱数据点之间拓扑关系的复杂性,国内外对其直接剖分的理论和方法尚不完善、尚处于探索研究阶段[1],本文无疑是由等高线图对地形地貌科学准确描述做了一次较为成功的探索。     

Optimised Spatial Sampling Scheme for Soil Electriclal Conductivity Based on Variance Quad-Tree （VQT） Method

The acquisition of precise soil data representative of the entire survey area,is a critical issue for many treatments such as irrigation or fertilization in precision agriculture.The aim of this study was to investigate the spatial variability of soil bulk electrical conductivity(ECb)in a coastal saline field and design an optimized spatial sampling scheme of ECb based on a sampling design algorithm,the variance quad-tree(VQT)method.Soil ECb data were collected from the field at 20m interval in a regular grid scheme.The smooth contour map of the whole field was obtained by ordinary kriging interpolation,VQT algorithm was then used to split the smooth contour map into strata of different number desired,the sampling locations can be selected within each stratum in subsequent sampling.The result indicated that the probability of choosing representative sampling sites was increased significantly by using VQT method with the sampling number being greatly reduced compared to grid sampling design while retaining the same prediction accuracy.The advantage of the VQT method is that this scheme samples sparsely in fields where the spatial variability is relatively uniform and more intensive where the variability is large.Thus the sampling efficiency can be improved,hence facilitate an assessment methodology that can be applied in a rapid,practical and cost-effective manner.     

基于ArcView的等高线批赋值

等高线是地形表达最为常用的形式,它是地理信息系统基础的数据模型.高程是构成等高线的重要属性.为了在ArcView中利用矢量化法生成等高线时,实现对等高线批量赋予高程值,提高等高线高程输入的效率和准确度.用Avenue编程实现了ArcView的等高线批赋值功能.本文首先介绍了批赋值的基本思想,然后结合Avenue关键代码,具体从赋值等高线的获取与排序、等高线属性的获取与赋值等方面,阐述了ArcView中实现等高线批赋值的思路.     

利用GIS与TM数据资料集成技术估算中国南方早稻面积--以龙游县为例

提出利用 GIS与 TM数据集成技术估算中国南方丘陵山地早稻种植面积的方法 .该方法首先利用 ARC/INFO对土地利用现状图进行数字化 ,建立拓朴关系后将其转化为栅格 ,然后进行投影变换 ,使土地利用现状图、行政图、TM数据具有相同的坐标 ,最后利用土地现状图 ,提取水田分布图 ,对水田分布图进行分类估算早稻种植面积 .不同方法比较结果表明 :非监督分类法不能用于提取丘陵山区的水稻种植面积 ;只用 TM资料估算龙游县早稻面积 ,与统计数据相比 ,平行六面体分类法、最大似然分类法分别达到 82 .83 %和 59.95% ;而用 GIS与 TM数据资料集成技术对水田分布图进行分类估算早稻面积 ,平行六面体分类法、最大似然分类法的估算精度分别达到 93 .98%和 60 .65% ,所以利用平行六面体分类法对南方丘陵山地早稻种植面积估算是可行的 .     

苏南地区变量施肥电子处方图系统的构建与应用

为在苏南地区农村推广变量施肥技术提供一种可能的实施途径,根据苏南地区的农业生产实践经验,探讨一种简易的农田施肥处方的获取途径,并结合百度地图API构建变量施肥电子处方图系统,对系统结构和实现方法进行了详细介绍,重点讨论农田电子地图的构建与应用普通精度GPS模块实现田块快速定位识别的方法。以江苏省南京市双鱼龙庄13.3hm2试验田为测试对象,在Android设备上构建相应的电子处方图系统,并进行基于自然田块的定位识别性能测定试验和变量施肥试验。试验结果表明:系统测试数据稳定,定位信息经过卡尔曼滤波算法处理后,当测试点距离农田边界2m时,定位识别正确率达到86.8%,距离边界2m时,定位识别正确率达到100%。系统指导变量施肥机施肥,其实际播量相对误差小于5.9%。说明本系统能够有效识别作业位置,具备指导田间变量施肥的能力。具备在苏南地区农村推广应用的前景。     

基于ArcGIS三维地形可视化及其应用研究——以阳江农场为例

以阳江农场地形图为例,运用ArcGIS Desktop9．2软件,采用TIN不规则三角网生成算法进行地形建模。将带有经纬地理坐标的地形图数据进行扫描,加载到ArcGIS软件中去,并对其进行坐标、投影转换,使阳江农场地形图变成一份具有地理坐标系统的数字化地图,从而为当前阳江农场精准农业研究提供了数字化的农场布局资料,推动了阳江农场地域范围内三维地形可视化应用研究的发展。     

县域农村居民点综合发展实力评价与优化布局研究

以浙江省仙居县为研究区域,利用土地利用现状图、地形图、行政区划图、交通道路图和地质灾害易发区分布图资料,结合人口和社会经济等资料,对仙居县722个行政村的农村居民点综合发展实力进行评价。以评价结果为依据,在地理信息系统（GIS）空间分析功能的支持下优化仙居县农村居民点布局,确定仙居县农村居民点发展方案。经验证,此优化布局方案具有可行性。     

基于GIS的沐川林场森林景观敏感度评价

以1999年沐川县森林资源分布图和由数字化等高线得到的DEM数据为信息源，利用AreGIS的空间分析功能，用坡度、距离两个分量对沐川林场主要观景线路上森林景观斑块类型进行了景观敏感度评价，结果表明：沿线近景带200m内的可见区域景观敏感度基本都为二、三级，占到了近景带总面积的80．2％，景观敏感度较高，但景观结构过于单一。800m以外区域的远景带综合景观敏感度二、三级也占到了远景带总面积的89．3％。基于以上研究结果，提出了沐川林场森林景观开发利用建议：即以保护高敏感度景观为主，改善旅游线路两侧森林景观结构，调整森林景观斑块类型群落结构，增加森林景观斑块树种组成。