一种海底底质与地形的信息叠置可视化方法及应用

海底底质与地形对舰船航行、锚泊、登陆、海底管线铺设等海上活动具有重要的影响。此文提出了一种基于底质Voronoi多边形操作,并与地形信息进行叠置运算的可视化分析方法。通过构建底质Delaunay三角网,生成底质Voronoi图,合并同底质且相邻的Voronoi多边形,实现了海底底质分布的可视化。在此基础上,实现了底质与地形的信息叠置。通过试验数据验证了所提方法的有效性,并在路线选择和活动区域提取等应用中进行了尝试。     

基于World Wind的海洋数据可视化研究

以World Wind提供的类和接口为基础,设计、开发了栅格图面图元、矢量箭头和等值线生成算法,并进行了可视化实现。此外,还实现了基于三维地形的多层叠加图。不仅提高了可视化效率,还丰富了World Wind的海洋数据可视化表现形式。研究开发的海洋数据可视化算法,能够满足实际应用需求,并已成功应用到南海海洋信息服务系统中。     

海洋底质专题数字图的生成技术与方法

本文研究海洋底质专题数字图的设计原则以及如何利用海洋底质调查表格数据生成海洋底质专题数字图。分析了海洋底质表格数据的存储内容与结构,确定了海洋底质专题数字图的数据模型。经过对数据模型的转换以及专题制图要素的处理,建立了海洋底质专题数字图成图系统。最后以实例阐述了利用成图系统生成海洋底质数字专题图的技术与方法,实现了海洋底质信息数据应用的可视化。     

多波束后向散射数据地形校正的算法研究

利用多波束反向散射数据进行海底底质分类是目前多波束声纳系统应用的一个热点研究方向.然而,由于海底不规则地形的影响,多波束声纳接收的反向散射信号,往往不能够真实表达海底底质的性质.因此,消除地形对多波束反向散射数据的影响是提高海底底质分类精度的一个重要步骤.本文基于多波束系统的特点,在详尽分析了地形对多波束反响散射数据影...     

移动端AR技术在海洋地貌可视化中的应用

将移动端增强现实(AR)技术引入海洋地貌可视化中,从海洋洋体和海底地貌两个方面探讨了海洋地貌AR可视化应用系统的设计思路和实施方案。首先将某一海域的海底地貌进行标准化处理,利用Blender建立海洋三维地貌模型;再基于Unity设计实现面向移动端的海洋地貌AR可视化交互系统,突破了目标识别、跟踪注册、坐标转换等关键技术,实现了放大、缩小、旋转、视角变换以及海洋洋体与海底地貌模型属性修改等人机交互功能,将真实海洋世界与虚拟海洋世界相结合,取得了较好的应用效果。     

海底底质分类反向散射强度三维概率密度法

反向散射强度随入射角变化信息蕴含海底底质特性,是多波束海底底质分类的重要数据源。目前,多波束海底底质分类主要提取平均反向散射强度随入射角的变化信息或基于声呐图像,没有综合考虑两者的相关信息。本文综合考虑平均反向散射强度随入射角变化信息及其概率密度分布,绘制三维概率密度图,提出了基于反向散射强度三维概率密度图的海底底质分类方法。实例计算结果表明:该方法能直观表达多波束条带覆盖区内不同海底底质类型的数量,有效判断不同海底底质类型的边界,实现海底底质类型的快速识别。     

海洋测量技术研究进展与展望

从学科研究内容拓展与交叉融合发展、海底地形测量与海岸地形测量、海洋重力测量与海洋磁力测量、海洋测量信息应用等方面,对我国海洋测量技术的研究现状进行了分析和总结。主要论述了边缘学科增长点的兴起、多维立体测量平台的建立、测量设备的国产化研制、新理论新技术新方法的运用以及信息的应用等方面。基本概括了海洋测量技术发展的全貌,并对未来的技术发展方向进行了展望。     

海底三维建模关键技术

分析了当前海底三维建模流程中的关键技术,为建模人员提供指导。海底三维建模方法分为基于图像内容建模和基于点状地形数据建模。前者模型精确,视觉效果较好,但建模速度较慢,适合于小范围建模;后者建模速度较快,且满足海底大范围三维建模的精度要求。在海底三维建模中,对于小物件,采用基于图像的建模方法,而大范围的海底地形,采用基于点状数据的建模方法。     

四、P229 海洋测量学

正CH20121436基于Web服务的多源Argo数据共享与可视化应用研究=Multisource Argo Data Sharing and Visualization Based on Web Service/杨峰(中国科学院地理科学与资源研究所),周建郑,杜云艳,肖如林//测绘科学.-2011,36(5).-62～64分析了当前海洋Argo观测数据在数据和模型共享与应用方面存在的不足,结合WebService技术,提出在分布式网络环境下将海洋Argo数据与应用模型封装为Web服务的方式,实现多源海洋Argo数据集成与可视化应用的方法。基于该方法构建了"多源海洋Argo数据动态集成与远程可视化系统平台"。通过该平台的构建,为用户提供海洋Argo数据的透明的Web应用,实现了基于网络对多源海洋Argo数据的集成与交互式可视化表达。图6参8     

基于三维GIS的海洋标量场数据动态可视化

针对海洋标量场数据的多维、多格式、动态性等特点,设计了基于NetCDF的海洋标量数据通用数据模型,详细阐述了模型的存储格式及其特点。基于三维GIS场景,构建了标量场多维动态渲染模型,探讨了基于几何对象的海洋标量场数据多维可视化方法,实现了海洋标量数据的直观、多维、动态可视化表达。技术试验表明,该方法高效、可行,可为其它海洋环境要素数据的可视化与分析提供技术借鉴。     

一种多波束声速剖面反演与海底地形校正技术

为了解决在多波束测深中声速剖面代表性误差会造成平坦海底地形凹凸变形的问题，提出了一种基于海底观测值的声速剖面反演与海底地形改正技术。该技术利用波束入射角以及单程回波时间信息，建立波束位移与误差声剖的函数关系，采用间接平差与LM（Levenberg-Marquardt）法反演得到与实际声速剖面相近的改正声速剖面，从而达到校正海底畸变地形的目的。海上实验数据验证表明:与含有误差的海上声剖值相比，反演改正后的声剖值更接近海上实际声剖值；水深改正的相对标准差降低50%以上，有效地削弱了畸变海底地形的影响。     

三维地形的生成技术及实现

概要介绍了三维地形生成的基本技术，结合三维建模软件MultiGen Creator2.4的地形数据库模块，详细讨论了MultiGen Creator2.4中构建地形的四种算法，并以福建省福清地区水口店为研究区域，成功建立了视觉效果较好的三维地形。     

直升机应急机降模糊叠置选址模型

直升机凭借着其灵活的机动性能,在反恐演习,社会治安和抗震救灾等方面得到了广泛的应用。直升机的机动除了受地形制约外,受气象要素影响较大。分析了影响直升机机降的相关因素和多因子下的模糊叠置分析模型,并在Visual Studio 2008和ArcGIS Engine环境中对直升机应急机降选址原型系统进行了实现,分别对地形与风力、地形与能见度以及三者共同影响下的直升机应急机降选址进行了分析。该实验对顾及气象环境要素情况下的选址分析进行了探索,使分析结果更加准确、实用。     

基于BDS的可燃冰开采环境监测与评估系统设计

天然气水合物（NGH）开发技术已成为当今世界科技创新的前沿. NGH资源需要安全开发和环境保护并重,为加快海底NGH商业化生产步伐,亟需加强海底开采环境长期监测工作,为此设计了一套基于北斗卫星导航系统（BDS）的NGH开采环境监测与评估系统. 通过展现大气、海水、海床、井下“四位一体”的3D可视化海洋立体空间场景,实现NGH开采环境传感器的实时数据采集及远距离传输,实现海底开采环境实时安全分析、跟踪及预警功能.      

海岛礁及周边区域海陆一体化三维建模研究

对海岛礁及周边的复杂地形环境及特点进行了分析,针对岛礁区域复杂地形要素的特点,提出了适用于海岛礁及周边复杂地形海陆一体化三维建模的方法,能够有效地对海岛礁及周边复杂地形进行建模。以舟山群岛附近海域海岛及周边地形作为实验数据,对海岛礁及周边复杂地形进行了海陆一体化三维建模,并在GeoGlobe等平台上进行了验证。实验表明,该方法对海岛礁及周边区域海陆一体化三维建模有较好的实用性。     

水上水下一体化三维河道场景构建与展示

随着无人机与新型航拍技术的发展，无人机倾斜摄影技术在大范围地形数据采集过程中发挥了重要作用，三维测绘相关研究得到了极大的促进。而针对水利行业所需的水上地形与水下地形一体化生产过程的研究相对较少。本文布设统一控制点，采用固定翼无人机倾斜摄影测量技术进行水上地形测绘，应用RTK配合测深仪在船上进行水下河道三维地形数据采集，对于涉河建筑物采用BIM软件进行参数化建模。最后，针对水上地形数据，水下河道地形数据及建筑物三维模型进行融合处理，得到水上水下一体化三维河道场景，搭建Cesium平台进行三维展示。其研究成果可为水上水下一体化测绘与可视化提供技术帮助，有助于推进智慧水利的应用发展。     

地形特征提取的一种简易算法

地形特征作为基本地理要素,从DEM数据中提取其隐含的地形结构信息是非常重要的。本方法采用距离倒数加权法建立格网DEM,提出一种直接比较高程值来提取地形特征的简易算法,并利用差分算法计算坡度和坡向,通过V isual C++软件平台,编程实现格网DEM地形特征的自动提取,进行三维立体显示。该算法易于编程实现,数据结构简单,程序运行效率高,提取结果与真实地形基本拟合。     

基于MAPGIS的安泽县三维地形可视化研究

三维地形可视化是目前众多领域的研究热点,可广泛应用于地形漫游、土地规划、三维地理信息系统等众多领域。在MAPGIS软件平台的基础上,以山西省安泽县为例,提出三维地形可视化的技术流程,详细介绍数字高程模型的构建、纹理生成以及三维场景的制作等关键技术,实现安泽县的三维场景漫游浏览、录制播放和相关的地学分析。