三角形格网地形数据及其OpenGL显示

不规则三角形格网（TIN）是一种主要的地形数据存储结构,它能很好地适应不规则区域的地形表示,给出用OpenGL实现不规则三角形格网数字地形三维显示的方法。     

基于 AutoCAD 平台的三维参数绘图应用软件的开发

探讨了在ＡｕｔｏＣＡＤ平台上进行三维参数绘图应用软件开发的技术，即根据空间零件的结构特点，将零件分解为一定数目的三维基本实体图元，进而对这些图元进行加、减、并、交布尔运算，建立零件实体模型．从实体模型中，提取轮廓几何信息和剖面几何信息并作定向投影处理，可得到零件的各个视图（包括剖视图）．其设计方法易于理解，易于实现，对三维参数化绘图应用软件的开发具有一定的参考价值．     

DEM地形描述误差空间结构分析

首先提出ＤＥＭ（ＤｉｇｉｔａｌＥｌｅｖａｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ）地形描述误差的提取方法,通过误差地图以及量化研究方法,揭示ＤＥＭ误差的空间分布规律,试验结果显示：误差地图是实现ＤＥＭ误差可视化的有效方法;ＤＥＭ地形描述误差具有很强的空间自相关性,自相关值随地形复杂度与ＤＥＭ分辨率的改变而有规律的变化。     

基于空间逻辑的仿真实体三维模型重构

根据作战仿真可视化的需求,为提高仿真实体三维模型存储、复用和使用效率,分析了作战仿真实体模型数据管理的优缺点,采用空间逻辑描述和空间逻辑变换,提出了一种新的实体三维模型数据结构和存储方法,设计了三维实体模型快速重构的几何层次与数据结构体系,建立了实体三维模型全局层、集合层、单元层、表面层、顶点层和空间逻辑层,并给出了模型重构的算法。结合某型坦克三维实体模型的重构应用实例,实现了实体各部件的空间逻辑标准化,为作战单元实体仿真三维模型重构提供了一种可行的技术途径。     

数字地形特征对土地利用空间分布的定量影响

 为了获取地形对土地利用空间分布的定量影响,以山西省为研究区,基于数字高程模型（DEM）数据生成4种地形因子（海拔高度、起伏度、坡度和坡向）表征数字地形特征,并通过遥感影像解译获得土地利用空间分布,利用地理探测器方法定量分析地形因子对土地利用空间分布的分异性、相关性及其交互作用的定量影响。研究结果表明：起伏度与坡度的空间分异性最显著（显著性水平p<0.01）;起伏度空间相关性最强（空间统计量q=0.012）,其次为坡度（q=0.010）;任意两种地形因子交互均具有非线性增强作用,其中海拔高度与起伏度的交互作用最强（q=0.034）。因此,起伏度是影响土地利用空间分布最重要的单个地形因子,它和海拔高度一起对土地利用空间分布发挥重要作用。     

三维地学实体多粒度栅格剖分与布尔运算的并行算法

 三维栅格是空间单元属性插值与实体内部特征精细表达的理想模型,但海量栅格单元的快速剖分与数据压缩成为其应用瓶颈。本文分析了三维地学实体模型三维栅格剖分的研究现状,针对矢栅转换与数据存储的时间效率及空间节约问题,面向多核CPU与计算集群新型硬件架构,采用MPI并行技术,设计了一种基于八叉树的地矿实体多粒度并行三重轴向扫描剖分算法(P-TAS)。并面向矿山及地下工程开挖模拟与动态仿真需求,设计并实现了基于多粒度栅格的三维模型布尔运算算法。测试表明,该剖分算法的并行效率达50%—60%,数据压缩率达80%以上,具有推广和应用价值。     

一种简单的三维地形重建方法

基于等高线地图的三维地形重建是目前的研究热点,但读懂等高线地图需要一定的专业知识,并且应用等高线地图进行地形重建需要较专业的OpenGL等工具以及很高的编程技术.提出了一种基于散乱点的三维地形重建算法:先对这些散乱点在平面内做三角剖分得到一些三角形,然后用等值线切割每个三角形得到一些内点,并计算出每一个内点的坐标及高程,最后对所有的点再次应用三角剖分方法生成空间中的三角形面片.实验结果及算法复杂度分析表明该算法既简单易行又达到了预期效果.     

浅析DTM地形数据采集方法与比较

随着科技进步,数字地面模型（DTM）在公路设计中得到广泛应用,地形原始数据是建立数模的基础数据,它直接影响到建模的合理性以及高程内插结果是否可靠,原始数据点的分布及密度是否与地形变化、数据采集设备和方法、数模类型、建模目的、数模精度以及所研究地区的地形特征等诸多因素相适应,通过对DTM地形数据采集方法的分析比较,尽可能做到以不太多的地形点表示出具有一定精度的地形表面。     

DEM快速构建及地形裁剪算法的研究

提出了一种快速构建DEM的算法。它先产生一个包含插值点在内的内插三角形，然后利用此三角形来内插插值点高程；为提高算法对复杂地形的适应能力，利用离散点及地性线对地形进行描述，并保证生成的三角形不跨越地性线。其次，提出了一种基于DEM的对三维地面进行裁剪的分治方法，该方法利用DEM数据生成一个规则的三角网并将裁剪边界插入到三角网中重新构建三角网，通过删除裁剪边界内的三角形来达到对地形裁剪的目的。     

三角形函数下的概率2—距离空间

提出了三角形函数下的概率２－距离空间的概念，证明了在弱连续三角形函数下强邻域系，Ｎ诱导出Ｈａｕｓｄｏｆｆ拓扑，从而推广了（１）中主要定理２．１１及（２）中定理１２．１。     

基于空间分析方法对TIN模型建立后平区域的修正

基于等高线和其他地形特征要素构建的TIN模型，再内插生成DEM往往存在大量不合理平三角形造成的平坦区域，针对这些不合理的平坦区域提出了利用空间分析的方法，对其进行修正，使得DEM逼近地形特征，首先提出了利用似圆度以及其他参数对不同类型的平三角形进行归类，进而将不合理的平区域提取出来，然后针对不同类型的平区域使用不同的处理方法，对山顶造成的平区域采用了增加内插点的方法，对等高线曲率比较大的地方以及鞍部形成的平区域，采用平区域的缓冲区选择方法提取影响平坦区域内插值的高程点，采用局部内插方法获取其平坦区高程值，通过叠加运算的方法来修正不合理平坦区，最后通过实验验证了此方法的有效性。     

基于HSS模型与分布式光纤监测的内支撑深基坑变形特性分析

深基坑监测可为基坑设计、施工安全提供重要的技术支持。为研究大连东港商务区内支撑深基坑开挖变形特性,结合分布式光纤监测与常规监测两种手段对基坑围护结构进行开挖同步监测,主要监测对象为：支护桩深层水平位移、内支撑轴力和基坑周边地表沉降。采用基于小应变硬化土体本构模型（HSS）的有限元软件Plaxis进行数值模拟分析,并结合有限元模拟结果与两种深基坑实测数据进行对比分析。研究表明考虑了土体小应变特性的HSS模型的有限元分析结果与实测数据都具有较高的吻合度,证明了模型的合理性。并验证了分布式光纤监测方案较常规监测手段在数据连续性和准确度方面也具有明显的优越性。本文的研究成果可为深基坑支护结构的变形监测和预警提供参考。     

直纹面在弧面凸轮设计中的应用

结合弧面凸轮传统设计常用的空间包络曲面共轭原理的方法及弧面凸轮分度机构的运动特点,利用直纹面及其等距曲面原理生成弧面凸轮的廓面,并在CAD软件UGNX环境下,建立了参数化弧面凸轮的实体模型,这种方法有利于弧面凸轮的快速设计和评估.     

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。     

Weitzenbock不等式的推广

本文将关于平面上三角形的经典的Ｗｅｉｔｚｅｎｂｏｃｋ不等式推广到球面三角形，平面上的ｎ边形和ｎ维欧氏空间中的ｎ－１维棱锥的三种情形。主要结论为（定理１）：假设（Ｓｎ－１）是ｎ维欧氏空间中的（ｎ－１）维棱锥，Ｓｎ－１是（Ｓｎ－１）的面积；ａ１，……，ａｍ，ｍ＝Ｃ２ｎ分别是它的棱长，我们有等式成立当且仅当（Ｓｎ－１）是一个正棱锥。     

基于层次映射的三角形中点位移法

三角形中点位移法生成三维地形时,会产生裂缝,且计算和渲染的实时性不高,计算机内存利用率低下.文章在三角形中点位移法的基础上,提出层次映射的概念,将递归转化为非递归的分层迭代来处理;用该方法能够较好地解决裂缝以及计算和渲染实时性不高的问题,提高系统的空间利用率,并且通过实验找到位移比率的一些取值范围,在不同的范围内设置位移比率,可以模拟多种不同的地形.     

沈阳地铁隧道开挖过程稳定性分析

采用GeoFBA软件,对沈阳地铁隧道开挖全过程进行数值模拟研究,对围岩、喷射混凝土、模筑混凝土、锚杆的应力和变形特征进行分析.结果表明,沈阳地铁隧道设计当中初拟的结构尺寸（包括初期支护、二次支护）、超前小导管支护、锚杆支护是可以适应围岩状况的,经支护后的沈阳地铁隧道是稳定的.台阶法开挖对于沈阳地铁隧道开挖是适用的.     

大地形三维可视化系统设计与关键技术方案

介绍了在微机上大地形三维仿真系统的设计与实现。大地形三维仿真的主要实现难度在于LOD分块的无缝连接和超大纹理的动态替换。SGI公司在其高档工作站上借助专用硬件解决了以上问题，但这种方法成本太高，通用性不强。对此，在微机上利用软件的方法予以解决。总体性能较好。该系统将可应用在涉及大地形浏览的应用程序（如GIS，VR）中。     

生成地形细节层次的粗糙度误差判据

误差判据是生成地形表面细节层次的核心问题,影响着三角形数目和地形三角形网的偏差.在分析各种误差判据计算结果的基础上,提出基于粗糙度的误差计算方法.采用表征地形起伏形状的粗糙度作为因子,建立误差评价函数,结合视点位置形成误差判据球,最后根据误差判据球生成地形细节层次模型.对误差判据改进后,适用于高空俯视地形及动态地形的细节层次技术(LOD)生成.试验表明,改进的粗糙度误差判据降低了地形网格中的三角形数量,对平坦地形的优化效率较突出.     

市政给水管道顶管施工技术探讨

顶管施工是一种管道非开挖施工技术,能够减小管道施工对现状道路、建（构）筑物的破坏,施工噪音和振动都非常小,对周围环境影响小,管道开挖量小等优点。结合工程实例探讨了市政给水管道的顶管施工技术。