复杂采空区激光扫描拼合散乱点云球面投影三角剖分算法

利用三维激光扫描技术对采空区进行探测以建立三维可视化模型,从而准确获取其三维空间位置和形态,是矿山采空区事故隐患综合治理工作中的重要环节.但由于采空区形态复杂,往往需要从多个方位对其进行多次探测才能准确获取采空区完整的三维形态.如何对多次探测点云数据拼合后的散乱点云构建三角网格模型,是实现复杂采空区三维探测建模的关键.本文提出了采空区激光扫描拼合散乱点云数据球面投影三角剖分生长算法,首先选定球心将原位点云投影到球面上得到投影点云,然后对投影点云进行三角剖分,最后将投影点云三角网空间拓扑关系还原到原位点云,从而构建复杂采空区三角网模型.为了有效实现算法,研究了球面投影参数设定、XYZ三向单元栅格点云搜索策略、三角形生成规则、优势顶点边界切分策略、边界闭合策略、不规则三角形优化策略等多种方法.实际应用表明,所研究的算法能够生成优质的采空区三角网模型,为实现复杂采空区三维精确建模及可视化管理提供了重要技术支持.     

一种基于R树空间索引技术的GIS数据索引方法

地理信息数据库的查询效率作为GIS系统效率的关键,传统的查询和索引技术不能有效地实现地理信息数据库的高速查找和信息提取.提出了GIS中高效信息查询和提取的一种优化方法——一种基于R 树的空间索引技术的方法,介绍通过该方法建立记录地图信息的shape文件对应的索引文件的基本思路和方法并提出了基于此方法的GIS最邻近查询算法. 通过实验表明,该方法能有效提高GIS系统的响应速度和数据提取效率.     

GB-InSAR三维空时相位解缠方法

地基干涉合成孔径雷达是边坡高精度形变测量的重要手段,而相位解缠的准确性直接影响到形变测量的可靠性.为解决随机跳变噪声造成的累积相位阶跃型误差,提出了三维空时相位解缠方法.结合差分干涉相位模型,基于空间维最小费用流解缠结果识别相位跳变点,构建修正网络,根据跳变点和局域内非跳变点之间的空间约束关系建立空域约束方程,根据相邻干涉图的时序约束关系建立时域约束方程,联立实现二维解缠结果的修正.仿真和实测数据的处理结果表明,该方法可以有效地修正随机跳变噪声带来的解缠误差,进而修正区域型相位解缠误差,提高形变反演的可靠性.     

渐变空间中的动态索引

首先对地理空间的变化进行了研究，发现人们日常所处的空间（如城市）本质上是一个渐变空间，在日常空间管理中，为空间实体建立动态空间索引，融合空间实体的层次关系和邻接关系，即维护了索引的完整性和一致性，又提高了系统的效率，经过对现有空间索引结构的分析和比较，发现它们都缺少邻接关系的表达，只有将R树和Voronoi图结合起来，才能满足建立动态空间索引的要求，最后给出了实现动态空间索引自我维护的插入，删除方法的实现步骤。     

基于约束Delaunay三角剖分的道路三维建模方法

深入研究了一种建立道路三维模型的方法.首先依据道路设计成果计算出道路模型与地形模型的拼合交线,然后用设计点(特征线)数据替换拼合交线内的地形点(特征线)数据,形成建模所需的原始点集和约束边集.针对原始点集采用逐点插入算法进行Delaunay三角剖分,再依据约束边将初始三角网调整为约束Delaunay三角网,由此得到外观与内部拓扑关系均为整体的道路三维模型.此外,还研制了三角形的快速定位算法,加速了建模过程.实践表明,该方法具有整体性好、网形优、速度快的优点.     

基于四元组和面积比的点模式匹配

提出一种无须任何人工干预和辅助信息点模式匹配算法.先在主辅特征点集中构建不规则三角网,再利用两相邻三角形组成特征点四元组,两条对角线将四元组划分为四个小三角形,事先计算出四个小三角形之间的面积比,然后以面积比作为相似性测度来迭代搜索同名四元组,再建立两个点集之间的多项式变换关系.实验表明:该算法计算量小,能自动实现两个点集之间的粗匹配.     

基于道路约束下城市居民地综合

城市居民地和道路有十分密切的联系，在综合的时候应该充分考虑两者之间的关系。本文利用Delaunay三角网和缓冲区相结合的方法进行空间冲突探测，实现了在道路约束下城市居民地的自动合并。     

考虑边界约束的DTM三角网模型生成算法研究

无约束的数字地面模型(DTM)空间三角网算法生成的三角网外围边界是一个凸壳,这对于实际区域为凹多边形的区域(如公路弯道)会有较大的模拟失真.文章提出一种改进的算法,通过分析实际边界多边形的精细度影响因素,导出确定区域相邻离散点平均边长的计算方法,进而确定一个边界多边形边长的最大值.以该边长最大值对无约束的三角网外围边界...     

综合不规则三角网和区域生长的建筑物提取方法

应用激光雷达探测技术(LiDAR)进行建筑物提取其效率一直是工程应用的关键,针对现有先滤波后提取建筑物一类方法效率低下的问题,提出一种综合不规则三角网和区域生长的从原始机载激光雷达数据中直接提取建筑物的方法。首先利用原始点云数据建立不规则三角网,利用三角网中突起物边缘点所在三角形的法向量、边长及高程特征,提取突起物边缘点;然后以提取出的边缘点为种子点,根据三角网连接关系进行区域生长,提取突起物点集合;最后删除集合中点数量较少的非建筑物点集,得到建筑物点集。该方法可直接从原始点云数据中提取出不同建筑物的点集,无需经过滤波操作。通过仿真实验证明该方法在保证建筑物提取准确度的情况下效率有明显提高并且具有一定的适用性。     

散乱数据点的NURBS曲面重建算法

给出了一个新的散乱数据的NURBS曲面重建算法．算法充分利用邻近点集反映出的局部拓扑和几何信息，基于二维Delaunay三角剖分技术快速地实现每个数据点的局部拓扑重建．然后通过自动矫正局部数据点的非法连接关系，把局部三角网拼接成一张标准NURBS网格．结果表明，本算法非常高效、稳定，可以快速地直接重构出任意拓扑结构的NURBS三角形网格。