基于RS与GIS的1:100万数字地貌制图方法——以兰州幅(J-48)为例

在总结前人研究地貌及地貌制图的基础上,以兰州幅(J-48)地貌图为例,探讨中国1:100万数字地貌制图的方法和技术,制定制图流程和规范.重点讨论了数字地貌制图的几个关键技术和问题,包括遥感解译与DEM辅助计算的关系、地貌与地势起伏度的关系以及地貌界限与影像显示比例尺的关系,为编制全国1:100万地貌图提供理论基础和方法.     

安徽淮南中等比例尺城市地貌图的编图方法探讨

针对安徽省淮南地区地貌发育的特点，依据中等比例尺的地貌图的编制准则，在该区１∶１０万地貌编图思想与设计方法上有一些创新：在划分出４大成因类型及６种形态类型地貌单元的基础上，针对该区地貌发育的特点，编制了普通地貌图和立体地貌图；结合城市建设的需要，编制了城市工程地貌图，将工程地质因素引入到地貌编图系列中，编制工程地貌图件，做为城市专门地貌图的补充图件，无疑对城市的短期或长期规划提供了丰富的地质资料，使地貌编图更直接地服务于城市规划与建设的急须     

基于OpenGL的海底地形三维渲染方法

在海底地形的三维可视化表达中,三维颜色渐变渲染方法能够直观、方便地表达海底地形的起伏变化。本文分析比较了颜色模型与光照模型,提出基于HSL颜色模型的海底地形多色渐变渲染与配色方法,基于OpenGL进行了真实感光照模型的设置,并分析了影响光照效果的相关因素,最终实现了以海底数字高程模型为数据基础并叠加颜色及光照渲染真实感三维海底场景的建立。文中基于MFC平台进行了程序实现,并与常见海底地形成图软件的渲染效果进行了比较,对比结果证明本文所提出的渲染方法地形显示准确,渲染效果美观。     

立体电视中对比灵敏度方程的影响因素

在开关眼镜式和偏振光眼镜式2种立体液晶电视中进行视觉感知实验,通过改变测试图像的景深和空间频率,研究了眼镜式立体电视中立体图像的视差对人眼对比灵敏度感知阈值的影响.实验中共选用3种景深和10种空间频率的图像.实验结果表明,液晶电视中显示的二维图像与传统成像方法显示的二维图像在不同空间频率处对人眼对比灵敏度阈值的影响不同.2种立体液晶电视中三维模式下显示的立体图像和二维模式下显示的平面图像,对人眼对比灵敏度阈值有显著性影响.但在三维显示模式下,不同景深的立体图像对人眼对比灵敏度感知阈值的影响不显著.     

基于改进Marching Cubes算法的血流实时仿真研究

针对传统的Marching Cubes算法空体元检测时间过多影响执行效率的问题,设计了一种针对流体表面绘制的Marching Cubes改进算法。在算法中,首先检测了规则点阵的密度,然后通过设定阈值将粒子密度低于阈值的区域与密度高于阈值的区域分离,仅将密度较高的区域使用简化版Marching Cubes算法绘制。仿真实验证明,与球形渲染算法和Marching Cubes算法相比,本文提出的算法减少了对空体元的访问,提高了显示的质量,从而使得整体绘制算法符合实时渲染的要求。     

基于ArcView的带状剖面工具开发及在地貌分析中的应用

带状剖面方法使用高程的最大值、最小值、平均值和标准差四个统计参数来定量描述一定区域内的地形起伏特征,并把地形剖面图对线状地形起伏特征的描述转化为对面状地形起伏特征的描述.根据该方法,用ArcView3.3内嵌的Avenue语言开发的带状剖面工具扩展了地形剖面图的绘制功能,实现了带状剖面图的自动绘制.应用到实际的地貌分析中,能准确地反映出高程变化的统计特征,有助于地形与地貌之间空间关系的提取和分析.     

基于ArcGIS的四川省晕渲图制作方法研究

晕渲法是一种地图中形象直观的表现地貌的方法,为了直观地反映地貌的起伏形态,本文分析了如何利用ArcGIS结合Photoshop软件通过DEM叠加山体阴影的方法进行分级设色,从而生成立体效果地貌晕渲图的方法。该方法制作出的地貌晕渲可以广泛地应用到专题地图制作中,能有效增强专题图的表现力,更加形象地展现四川省的地形地貌特征。     

水星可照时间与搜索半径影响因素研究

采用光线追踪算法模拟起伏地形下的可照时间时,随着对地形遮蔽状况进行搜索的半径不同将直接影响到可照时间计算的准确性与高效性.本研究基于DEM数据,针对水星独特的轨道运动特征,太阳高度角随水星运动变化缓慢的特点,研究了水星2种典型地貌下不同太阳高度角的搜索半径和基于搜索半径的平均可照时间变化状况.同时构建了以5种影响搜索半径与可照时间的因子作为输入变量,分别以搜索半径与平均可照时间作为输出变量的BP神经网络.模型通过了检验,5种影响因子与搜索半径影响的显著性由高到低：太阳高度角>高程标准差>地形开阔度平均值>地形起伏度>地表粗糙度平均值;与平均可照时间影响的显著性由高到低：太阳高度角>高程标准差>地表粗糙度平均值>地形开阔度平均值>地形起伏度.该模型可为计算水星最搜索半径以及可照时间提供参考.     

复杂地形下最小起伏度直线选址研究

地形的起伏度是反映地形起伏的宏观地形因子,是描述区域地形地貌变化的地形指标,在区域性研究中,应用DEM数据提取地形起伏度能够快速、直观地反映地形的起伏特征。利用地形起伏度来进行最小起伏度的直线路径选址具有重要的理论和实践意义。本文以四川丹巴地区的DEM数据和TM数据为实验数据,应用Hough变换和从DEM提取地形起伏度的基本算法,通过对比分析,确定该地区起伏度最小的地形剖面。通过对实验结果的对比分析证明,该方法是一种有效的方法。     

基于ArcGIS的坡面复杂度因子提取与分析——以黄土高原为例

通过黄土高原坡面复杂度因子提取与分析,得到其地貌分区图,为黄土高原的土地利用与评价、地质地貌研究提供参考和借鉴.采用黄土高原地区90 m分辨率的SRTM Elevation Data的DEM数据,利用ArcGIS软件提取了坡面复杂度因子,包括地形起伏度、地表切割深度、地表粗糙度和高程变异系数,并对这些因子进行逐个分析.在此基础上得到黄土高原的地貌分区图.研究表明,黄土高原地区总的地势是西北高、东南低,区内宏观地貌类型复杂多样,山区、丘陵区、高原区占2/3以上;东南部是黄土丘陵沟壑区和黄土高原沟壑区,西北部为风沙、干旱草原和高地草原区,中部三大高原地表破碎、沟壑纵横,北部银川平原、河套平原和南部渭河平原地形相对平缓.     

视景仿真系统中三维地形的实时生成方法

三维地形是虚拟自然环境中不可缺少的因素,也是虚拟仿真领域中视景系统的重要组成部分.三维地形的巨大数据量一直是视景仿真研究中的难点与热点.本文提出用函数曲面来保存地形顶点数据,在渲染开始前预先载入和计算生成地形数据,而在渲染阶段则利用视点相关LOD(Level of Detail)模型来简化渲染数据,实现大规模地形网格的绘制.实验结果表明,该方法能有效减少实时绘制时的计算量,提高绘制速度,较好地保证了大规模三维地形的实时生成效果.     

基于层次划分的大规模LOD地形绘制

提出了一种适用于大规模地形绘制的模型,将地势起伏的因素纳入LOD(Level of Detail)的评价准则中,提升了地形绘制的效果.对地形块进行层次划分,并解决了地形裂缝、突变等问题.绘制结果显示,该算法较以往的算法有较大的改进,有效地解决了绘制速度与质量之间的矛盾.     

一种针对飞行模拟的动态地形绘制误差判断方法

针对飞行模拟的特点, 提出一种基于受限四叉树的大规模地形绘制误差判断方法. 该方法利用误差饱和概念, 采用符合并行计算要求的误差判断准则进行层次细节的选取, 使误差判断与三角化过程完全由图形处理器(GPU)执行, 提高了图形硬件的绘制效率, 节省了中央处理器(CPU)运行时间, 可用于高速飞行模拟中的大规模地形实时绘制.     

基于四叉树结构的大规模地形生成算法

为了获得更好的三维可视化效果,在对大规模地形模型的实时生成和简化进行了研究和分析的基础上,提出了一种基于四叉树结构的大规模地形生成算法,实现了基于四叉树结构的地形模型的连续多分辨率渲染;该算法包括一种新的保持地形特征的地形简化方法和一种简单高效的裂缝消除方法.实验结果表明,该算法能够实现大规模地形的实时可视化.     

基于信息熵的分块地表模型无缝绘制方法

设计一种视点相关的地形分块调度处理框架,针对大规模分块地形的实时载入和渲染时不同层次细节之间的缝隙,提出一种基于信息熵的实时缝隙填充方法,将三维场景绘制结果转换到图像空间,根据地形之间的缝隙与周围纹理的差异定位缝隙,通过在全局范围内使用确定的邻域搜索最佳匹配像素对缝隙中的每个像素进行填充;在填充时使用纹理颜色信息熵筛选需要检索的像素以降低计算量,并结合GPU图形硬件对算法进行加速。实验表明,该方法能够对大规模的地形进行实时漫游同时对分块间的缝隙进行平滑填充。     

超大地形分块建模算法的研究

研究了虚拟现实领域中超大规模地形快速、实时渲染的问题,提出一种新的地形建模方法.该方法将现实中所要表现的整块超大规模的地形分割成若干块小的地形分片,由这些小地形分片按照一定规则进行拼接,从而还原出原有的超大地形.在实际进行虚拟漫游时,只需要根据用户摄像机所在的具体位置,动态地载入进入用户视野范围的小地形分片的数据,同时...     

一种基于小波的三维地形绘制集成技术

本文利用现有地形绘制技术和小波多尺度分析方法,结合大规模地形应用特点,研究了三维地形绘制算法．首先,根据地形高程模型（DEM）的数据结构的特点,阐述了它可以借助于小波方法进行分析处理的可行性：其次,得到了提取多尺度地形数据基本特征的方法：并通过小波系数来表达低频概貌和高频细节,生成多尺度的地形数据方法;提出了”地形网格的小波渐进重构”规则,设计了动态的渐进重构不同细节的地形网格;最后,构造了绘制算法流程图,实现了三维地形绘制集成技术,解决了多块不同分辨率模型的无缝拼接问题,提高了绘制效率,并通过实验验证了该方法的高效性和可行性．     

面向飞行模拟的大气效果实时绘制技术

针对飞行模拟器视景仿真系统特点,提出了一种适用于大规模场景、基于物理的大气效果实时绘制方法。介绍了大气效果的基本概念、实时绘制的简化模型和图形处理器(GPU)加速方法;修正了光照模型,使大气散射效果随高度而变化;使用开源视景仿真软件OSG(OpenSceneGraph),实现了大场景单散射大气效果的实时绘制。结果表明,基于物理的大气效果绘制,能增加飞行模拟视景仿真的真实感。     

基于delaunay三角网的三维地形可视化仿真

针对在三维地形处理领域中存在的地形数据冗余,可视化处理效率不高,真实感效果不强的问题,提出一种基于delaunay三角网的三维地形生成技术及可视化仿真处理的方法。该方法将DEM数据转化为TIN数据,然后用改进的delaunay算法将TIN数据生成三角网来模拟地形。最后经过纹理映射,光照及渲染,生成具有真实感的三维地形。同时给出了运用VC＋＋和OpenGL实现的三维真实感地形可视化仿真软件。仿真试验表明：该方法能快速的处理地形高程数据,得到了直观的真实感较强的三维地形模型。