基于MATLAB的数字地形模型可视化研究

运用Matlab强大的数值计算和图形处理功能,结合实际,对地形图的三维数据进行了分析处理,然后动态地显示其三维模型,它具有效率高,算法易于实现等特点.对工程设计、军事侦察具有重要的现实意义.     

用于仿真试验的数字地形模型研究

为了借助计算机模拟方法产生所需各种复杂多变的数字高程模型,提出了改进分形几何法和数学函数法来自动生成数字地形模型的方法.前一种方法可以根据需要控制地形的光滑度,可以为视景仿真系统提供具有细部特征的真实感地形;第二种方法产生的几种典型地形,突出了不同地域的地形特点.大量的仿真结果说明了这些方法的可行性.     

GIS数字地形模型的建立及应用研究

介绍了GIS数字地形模型（DTM）的构造原理和方法,用离散点移动拟合距离加权平衡插值方法生成了GIS数字高程模型（DEM）,以DEM为基础,用离散点插值数值拟合方法构造了DTM的数学模型,用该模型从DEM中提取地面单元的平均高程、相对高程、高差、高程变形、坡度、坡向、地面粗糙度、坡面形态、谷脊特征线、沟谷密度、沟谷深度等各种地形结构线,由EDM产生了三维地形立体模型和各种地形剖面,以及地面幅照度的计算和地形阴阳坡的划分等,用该方法对晋西离石羊道沟流域的土壤侵蚀进行了试验研究。     

基于动态数字地形模型的流域产汇流模拟方法

提出建立动态数字地形模型的概念。通过对各类地表相关信息的描述和关联, 建立其内在的计算规则。可以用于模拟水文过程中复杂、非线性的动态变化。在动态地形模型中, 以规则网格为计算单元, 通过计算规则描述了模拟过程的动态变化。以产汇流为例, 阐述了利用动态地形模型模拟的方法, 取得了初步效果, 为在该方向的深入探索提供了一条可参考的思路。     

高效构建Delaunay三角网数字地形模型算法研究

在对传统构建Delaunay三角剖分(尤其是分割－合并)算法进行分析的基础上,采用自适应格网划分方法对点集进行排序、分割,并按照逆序合并Delaunay子三角网,然后进行约束处理,快速、高效地实现了Delaunay三角网的构建;对Delaunay子三角网合并、地性线处理、平三角形处理等关键问题进行了描述。实测结果表明,该算法的时间复杂度接近于O(n）。     

铁路定线方案比选的一种新方法

在给定的线路平面上,利用数字地形模型,求出沿线地面标高,根据这些标高,用B样条函数法拟合出纵断面,在此纵断面线上作牵引计算,得到合力曲线和列车走行时分,并计算出线路通过能力、工程费和运营费,进行该平面线的各项评估.     

基于变形模板的复杂截面轮廓重构方法研究

常规的B样条曲线重构存在散乱数据点的序化、参数化等步骤,采用变形模板的曲线重构方法可有效避免这些繁琐的操作.针对给定的复杂曲面零件的设计轮廓和实测截面数据点,提出了一种基于变形模板的复杂截面轮廓重构新方法,建立了最小模板变形条件下的截面轮廓配准与重构模型.提出的模板与实测点的精确配准与模板约束变形的迭代优化策略,以及基于递归细分的快速距离算法,保证了截面轮廓的重构精度与效率,建立起了设计模板与实际截形的解析关系.最后的实例验证了所提方法的有效性和实用性.     

递归互补数字滤波器的一种设计方法

给出了一种基于巴特沃斯逼近的递归互补数字滤波器的设计方法，得到了由基本的全通节级联、并联构成的滤波器函数。结果表明，这种实现结构具有通带灵敏度低、系数少的优点。特别是当滤波器具有镜象对称的幅度频响时，实现滤波器所需的乘法极少。     

利用神经网络重构自由曲线的研究

自由曲线重构问题是CAD／CAM工程中的首要问题,为了获得工件的数学模型,需要通过测量的型值点构造曲线。用神经网络的方法对自由曲线进行重构,并通过与三次B样条插值法构建的曲线相比较,以分析由神经网络法拟合复杂曲线的可行性。     

基于三维IFS分形插值的DEM重构算法

研究了基于三维迭代函数系统分形插值的数字高程模型(DEM)重构问题．对于矩形剖分,提出了具有明确几何解释的简洁迭代格式。生成连续三维分形插值函数;采用多分辨率快速递推算法代替通常费时的迭代生成过程,使得分形生成的时间大大加快．算法的特征具备明显的几何意义和重构时的低计算复杂度,有利于三维分形插值的实际应用．DEM重构的实验结果表明了算法的有效性。     

基于数字高程模型的流域轮廓自动提取方法与应用

流域轮廓提取通常指提取流域的边界和河网.对这两个流域要素的提取是进行精确的流域水文模拟的基础.由于传统的基于地形图的手工方法效率低,精度差,因此研究了如何使用Arc-GIS软件进行流域轮廓的自动提取.研究所使用的数据是栅格格式的数字高程模型,根据水流方向的最速下降原则(D8算法),对原数据按下列顺序进行处理:数据预处理-水流方向网格图层生成-水流累积网格图层生成-河道分段-子流域辨识-子流域边界矢量化,最后获得矢量化的河网和子流域边界.在此过程中,通过对河道分段的阈值的选取,可以获得不同密度的河网和不同尺寸的子流域.将该方法应用于长江的一条支流-清江流域,结果显示该方法是可行和有效的.     

数字高程模型（DEM）误差分析的逼近论模型

通过对现有地面DEM各种不同观点的分析,阐明地面是多个单元曲面在复杂的地形结构线上拼接而成的确定表面;对把地面或其局部视为随机曲面的观点以及以随机误差概括DEM误差的流行观点和方法提出明确异议,并给出具体论据和分析.针对所有DEM生成方法均使用内插方法却大多避而不谈逼近理论和逼近误差的怪现象,分析了正确的地面现、数据观、逼近观三者之间互相依存的紧密关系.在此基础上,运用数值逼近理论量化地分析了DEM主要生产过程的误差及其作用机制,指出符合规范的测绘数据能在该分辨率上正确反映地形结构特征;给出了规范数据常用的线性、三角形上线性、双一次拟线性DEM内插方法的内插误差模型,以及偶然误差在该逼近函数下的传播模型,指出并证明了DEM最优线性内插模型及其卓越特性;运用这些模型解释了历史试验中若干引起困惑的问题.     

基于虚拟现实技术的数字地面建模研究

在虚拟现实（VR）技术基础上,讨论利用线性内插技术构建数字高程模型（DEM）的方法.介绍DEM的基本概念、数据格式及数据源、构建过程和实验结果.     

等高线区域内插值算法研究

在DEM的建模中,已有的可视化方法都是从等高线数据开始,把它转换到另一种高程模型。本文主要针对规则格网和不规则三角形往的数据结构,提出一种用于地图编辑的等高线区域内插值算法。文章介绍了算法的原理、实现,充分利用了等高线的相关知识,计算速度快、操作简单,内插出的等高线质量较高,有广泛的实际应用范围。     

数字高程模型在半干旱区径流模拟中的应用

采用GIS方法构建了甘肃省某地数字高程模型(DEM),研究了区域内地表水流方向、集水能力、子集水区的划分及水系网络空间分布等水文特征。以栅格化径流系数法为基础,模拟了该集水区年均产流量及其空间分布。研究结果表明,利用DEM不仅可模拟地表水系网络的空间分布,而且可模拟小型水道的空间走向;利用栅格化径流系数法,可快速分析子集水盆地产流量。不同的降水年型和降水保证率对径流的空间分布及变化有很大的影响。该文的研究结果对半干旱区集水农业工程的规划和管理具有重要意义。     

一种基于DEM数据的可视化数字地形绘制

给出数字高程模型(DEM)数据的存储格式,研究如何有效地读取DEM数据,并把它转化为可以被OpenGL图形库所读取的数据格式的方法.在此基础上,研究绘制三维地形涉及到的问题及其绘制原理,给出了利用OpenGL图形库进行地形绘制的简单易行的实现方法,并给出实例.最后,讨论了现存的几种地形简化方法,为解决基于DEM数据的地形实时、快速绘制打下了基础.     

数字坡度模型的建立与应用

本文探讨了利用微机在黄土丘陵沟壑区建立数字坡度模型的基本理论与方法步骤,并以在绥德县辛店沟流域进行的试验为例证,简述了数字坡度模型在坡度图制作及土地资源调查、利用等方面的研究结果。     

数字高程模型的表现及应用

数字高程模型（DEM）是测绘领域中一个重要的应用分支。笔者主要介绍了数字高程模型的数据获取方式、生成方法以及在测绘、地理信息系统和遥感等领域中的应用。     

一种基于地形特征的数字高程模型缩放方法

近年来,由于显示设备的多样化及其功能的不断增强,对数字高程模型提出了更高的要求。本文提出一种基于地形特征的三维可视化数字高程模型缩放方法。与传统的缩放方法不同,本文提出的方法不仅对数字高程模型进行缩放,而且还能保留数字高程模型的特征。该方法由VisualC++6.0实现,并在真实的数字高程模型上完成对比实验。通过比较可以看出本文提出的方法比传统的缩放方法更加有效,而且,为数字高程模型提供了更好的三维显示效果。