点云数据压缩算法综述

由于三维激光扫描数据采集的过密,这使点云的数据处理变得十分复杂和困难。国内外专家学者在点云数据的精简方法和处理效率等方面做出了大量的理论研究和实际探索,解决了扫描数据量过大的问题,并取得了丰硕的成果。在此基础上,本文针对国内外点云数据缩减方法的研究现状,总结了一些点云数据压缩算法。     

复杂采空区多次探测的点云数据精简方法

 针对复杂采空区激光探测中存在探测盲区需要进行多次重复探测的问题,研究激光多点扫描的点云数据精简方法。通过多点探测避免了单次探测盲区,加密了数据稀疏区。通过分析激光扫描轨迹线的拓扑关系,归纳了点云数据的分布特点。在对比传统数据精简的基础上,提出了保留采空区几何特征更为有效的点云数据精简方法--边长角度综合判据法,将密集区域的点云数据进行稀释。验证结果表明,通过对比精简前后求得三维模型的体积、精简率等指标,认为该方法保证了边界三维信息的完整性,而且该方法的数据精简率可达15%~25%。为矿山复杂采空区激光扫描三维空间信息精简获取提供了一种新思路,可后续三维建模及应用奠定基础。     

复杂采空区激光多点探测及点云拼接与精简

针对复杂采空区激光探测中存在探测"盲区"和点云数据分布不均的问题,研究激光多点扫描和点云数据拼接与精简方法.通过多点探测避免了单次探测"盲区",加密了数据稀疏区.提出了基于公共坐标和最小二乘法的靶标矩阵转换方法,实现了多点探测点云的拼接.统计了点云密集区的分布规律;对密集散乱点云,提出了沿y轴方向分层剖分,层内数据以x和z坐标极值分区,区内每点以x值排序后依步长筛选的精简算法.大型贯通采空区验证表明:基于最小二乘法的拼接算法最优,误差范围在0.1 mm左右;数据精简率为15%~25%,确保了边界三维信息的完整性.     

三江源区高寒草甸生物多样性影响因子分析——以称多县珍秦乡高寒草甸为例

文章以三江源区玉树州称多县珍秦乡围栏禁牧高寒草甸和围栏鼠害治理高寒草甸为研究对象,进行高寒草甸生物多样性影响因子的研究,研究结果表明:1.围栏禁牧和围栏(适牧)鼠害治理对提高草地群落生产力有一定效果;2.围栏禁牧对于草地生物多样性丰富度的增加效果不明显,围栏鼠害治理的同时进行适度放牧有利于草地生物多样性增加;3.高寒草甸草地生物多样性的主要限值因子是温度,而不是水份.     

三维激光点云数据精简算法

分析了多种三维激光点云数据精简算法的工作原理,以及它们在缩减数据量以提高算法的处理速度方面的效果,综述了三维激光点云数据精简算法的国内外研究现状.     

点云精简的一种方法

重构曲面之前,需要对三维数据点集做精简处理,即在保留特征点的前提下剔除尽可能多的冗余点,这样可以保证后续曲面重构工作的高效进行.本文以样点邻近点与强制中心点切平面的关系,来判断局部空间点的分布情况,从而提供了一种新的数据精简方法.     

采空区点云数据的小波平滑方法

利用3D空区探测系统(CMS)采集矿山采空区点云数据为线扫描方式,在三维重建之前对点云数据进行平滑处理是一个必要的环节.提出了一种基于小波变换的采空区点云数据平滑方法,该方法主要分为三维扫描线的降维处理和信号平滑滤波2个步骤.对采空区的三维激光扫描线,用弧长为参数进行参数方程分解,将三维空间扫描线分解到3个方向上,利用一维信号处理方法分别进行小波平滑处理,再将平滑处理后的数据重建扫描线.通过在MATLAB环境下对某采空区的一条扫描线进行了仿真实验,证明了该方法有效的解决了采空区三维激光扫描线的不光滑问题.     

散乱点云数据的曲率精简算法

针对海量散乱点云数据精简问题,提出了以平均曲率为判据的精简算法.采用八叉树结构对点云数据进行空间分割,由分割结果建立k邻域.在散乱数据点参数化的基础上,对k邻域内的散乱点进行二次曲面拟合,求出拟合曲面的平均曲率,进而得出邻域内所有数据点的平均曲率均值,以此为判据进行数据精简.构造曲率差函数,识别出边界数据点,对其进行数据保护.结果表明,该算法对具有曲率多样化特点的点云数据精简具有一定的理论意义和应用价值.通过实验验证了该算法的可靠性和准确性.     

三江源区高寒草原草地不同退化程度土壤养分变化

分别对轻度退化、重度退化和极度退化的高寒草原草地土壤养分进行测定。结果表明：随着高寒草原退化程度加剧,土壤有机质含量逐渐减少,由对照的90．75g／kg降低到极度退化的18．74g／kg。全氮、碱解氮含量逐渐减少,而全磷、全钾、速效钾和碳酸钙含量逐渐增加,但不同养分成分变化幅度各有所不同,速效磷含量及pH基本保持不变,土壤速效养分受退化程度影响较大,其变化幅度明显高于全量养分,表层土壤养分受退化影响的程度较深层土壤大。     

发动机逆向燃烧系统的误差分析

文章讨论了硅胶拓膜和剖切燃烧系统的方法,采用逆向工程技术,通过德国GOM公司的ATOS非接触式扫描仪完成燃烧系统的点云数据采集;详细介绍了利用Geomagic Studio逆向软件进行模型重建的步骤,指出造型过程中的要点,最后生成逆向燃烧系统模型,并进行生成模型与理论设计模型的误差分析对比,根据误差分析结果,确定逆向燃烧系统的可行性方法.     

云计算与图书馆关系初探

以云计算为研究对象,探讨了云计算与图书馆的若干关系,在基于国内现有的云服务研究成果与实践的基础上,从图书馆的角度,分析了云计算的基本理论,结合图书馆的实际情况,探讨云计算与图书馆的关系,重点阐述了云计算对图书馆的影响。     

基于八叉树的点云数据的组织与可视化

三维激光扫描获取了大量的点云数据,数据的组织直接影响点云数据的操作速度.采用数据库管理点云数据,对点云数据采用八叉树数据模型进行组织,建立空间索引,对点云数据进行分块提取,实现点云数据的检索以及可视化.     

Changes in plant community diversity and aboveground biomass along with altitude within an alpine meadow on the Three-River source region

The grassland is an important component of terrestrial ecosystems and plays a significant role in biodiversity and ecosystem functions.In the present study,the changes of plant species diversity and aboveground biomass productivity were examined along with the altitude in natural alpine grassland in the source region of three rivers on the Qinghai-Tibetan Plateau.Eleven experimental locations were selected with altitudes ranging from 3862 to 4450 m above sea level(a.s.l.).The results indicated that Kobresia pygmaea meadow,Kobresia humilis meadow and Salix cupularis shrub meadow had higher indices of diversity and aboveground biomass.The distribution of species diversity,richness and aboveground biomass showed similarly unimodal patterns across the altitude gradient with the highest indices appeared at mid-altitudes locations.The changing trend of species diversity,richness and evenness also showed significant unimodal patterns with total aboveground biomass,and the highest species diversity occurred at intermediate level of productivities.This research would provide a valuable reference for the protection of grassland biodiversity and maintaining of the grazing ecosystem function in the source region of the Three Rivers.     

青海高寒草甸"蘑菇圈"的研究

本文报道青海高寒草甸蘑菇圈土壤微生物区系的研究结果，磨菇圈上土壤微生物数量显著地高于蘑菇圈外和蘑菇圈内；氨化细菌。硝酸细菌，亚硝酸细菌，固氮菌，纤维分解菌，磷细菌等微生物生理群在蘑菇圈上的大量存在，能促进蘑菇圈上菌丝的生长发育．蘑菇菌丝的旺盛生长，分泌生长素类物质，促进了高寒草甸牧草的生长。     

逆向工程中基于密集数据点的轮廓线重建技术

重构凸台、型腔、拉伸面、回转面这类特征的关键是重建描述其外形的平面轮廓线．由于测量数据点具有密集、无序的特点,确定轮廓草图平面后,不能直接对数据点进行参数化和样条线拟合．文中对基于密集数据点的轮廓线的重建技术进行了探讨,提出了首先在草图平面上提取轮廓线的“粗边界”点,然后对数据点进行细化和参数化,最后实现B样条表示的轮廓线重建方法．实例结果表明,文中方法有效地解决了此类特征轮廓线的重建问题．     

高寒草地植物生态位适宜度与生产力和多样性的关系及其对放牧的响应

通过对高寒草地不同生境下植物生态位适宜度与生产力(地上生物量)及物种多样性(Shannon多样性指数)关系的研究表明:适宜度与生产力和多样性之间的总体关系均呈正的线性关系,牧草生长的适宜度决定着生产力和多样性,适宜度高的样区生产力和多样性亦高,它们之间整体上呈现出同步性.而在生境梯度上,适宜度值与生产力和多样性变化均呈显著差异,在实验研究的滩地、阳坡和阴坡地3种生境中,以阴坡地植物的适宜度最大,其生产力和多样性也最高,表明阴坡地牧草生长对环境条件的适宜程度最好.控制放牧的计算结果表明:随着放牧强度的增加,适宜度呈下降趋势,其生产力和多样性均有显著减少;在不放牧、轻牧、中牧和重牧4种处理中,以轻牧效果最好,具有推广应用价值.以上结果能够为高寒草地的保护和持续利用提供理论与定量依据.     

基于遥感的上海城市热岛效应与植被的关系研究

选择2001年3月和7月上海地区的陆地卫星ETM+影像,利用ETM+热红外亮温计算模式将6波段影像灰度值转换成像元亮温,由此直接表征地表温度分布,对城市亮温热岛的空间分布特征、强度变化及其相关影响因素进行了概括.通过提取归一化植被指数(NDVI),并基于统计方法对不同下垫面类型的局域亮温和NDVI进行回归分析,一致证明亮温与植被水平呈明显负相关,且植被降低下垫面温度的效果夏季强于春季;对回归方程斜率的比较又揭示出植被对地面温度的影响受下垫面用地类型结构的制约;增加相同水平的植被,夏季白天降温程度在植被面积占优势的地区不及非植被或少植被区.建议应根据不同类型的下垫面环境进行针对性的植被规划.     

基于k-邻域密度的离散点云简化算法与实现

提出一种基于k-邻域密度(即k-邻域中的点云密度)的离散点云简化算法, 并给出了在三角网格重构中的实现. 该方法不仅可以保证实物模型重建后的整体轮廓, 而且在细节部分也较好地保持了局部形状特征. 三角网格重构的实验结果表明, 所给方法简单、 高效, 同时, 在实物模型平滑处与曲率变化较大处均取得了理想效果.