基于空间几何原理的空间前方交会改进算法

空间前方交会是摄影测量学重要的概念,通过空间前方交会可以确定待定点的物方空间坐标。在空间几何解析的基础上[1],根据摄站点、影像点、物方控制点坐标的空间几何关系计算像控点的空间坐标,然后求解待定点的像点空间坐标,从而在物方空间坐标系中进行空间后方交会计算。该方法表达形式直观,便捷实用,并通过实例验证该算法的有效性和正确性。     

基于几何代数的GIS计算模型研究

正空间分析是地理信息系统(GIS)的核心功能,也是GIS深化应用与服务的重要支撑。现有空间数据分析方法在多维对象的自适应表达、空间数据的统一分析以及多维统一分析框架的构建方面仍显不足,无法满足海量、高维度、多要素的密集型GIS空间数据的分析需求。引入几何代数的多维表达结构及统一运算结构,从底层理论上对现有表达与计算方法进行创新,设计面向多维度、多要素复杂数据的计算模型,是突破传统GIS分析方法     

GIS典型几何计算算法的并行化及优化研究

空间数据规模的快速增长对传统矢量数据分析方法提出了更高的计算效率和处理规模要求。随着计算机硬件和软件技术的进步,并行计算为提高GIS中典型几何计算算法的计算效率、扩大问题处理规模提供了有效手段。本文在Visual Studio 2010中,使用标准C++编程语言,基于GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)库实现空间数据的读写操作,针对线简化算法的并行化问题,在高性能计算环境下对并行任务调度策略、并行计算粒度、数据分解方法等多个核心内容开展研究。在完成相关串行算法的基础上,实现了该算法的并行化和优化设计,为相关的矢量数据空间分析方法的多核并行优化提供了思路和参考。     

基于SIFT算法的无人机高分影像几何配准研究

本文基于SIFT算法进行无人机高分影像自动特征点匹配,在实现影像特征点自动匹配的基础上采用二次多项式模型进行影像几何配准,并且重点考察影像配准过程中匹配特征点数目对几何配准精度的影响,最后进行精度评价。结果表明:在影像特征点匹配结果正确、匹配点分布合理的情况下,匹配点数目越多,利用二次多项式进行影像几何配准的精度越高;无人机航向方向影像配准残差大于旁向残差。     

基于Dijkstra算法改进的海量数据最优路径计算方法研究与实现

针对传统Dijkstra算法在应用中存在的不足,提出一种面向海量数据的基于传统Dijkstra算法的最优路径搜索方法,以避免大量无用节点参与计算,严重制约计算效率。通过对路网关系制表来表达节点与路段的关系,解决使用相邻矩阵计算量大的问题。此外,利用监测得到的实时速度进行加权,实现最短时间路径的计算。     

基于栅格数据道路选线模型算法的应用研究

本文主要介绍基于GIS栅格数据计算最优道路路线问题的算法设计原理和实现方法，本算法有自己独特的特点，它主要是根据坡度分级费用、最大坡长、最大纵坡和选线范围等限制条件，运用费用栅格矩阵法计算最优道路路线。本文最后给出一个示例，以验证道路选线模型计算结果的正确性。     

推扫式光学卫星影像系统几何校正产品的3维几何模型及定向算法研究

提出推扫式光学卫星影像系统几何校正产品的3维几何模型的概念,在推导推扫式光学卫星影像系统几何校正产品的3维几何模型基础上,对RPC模型用于表示推扫式光学卫星影像系统几何校正产品的3维几何模型的可行性进行分析,并用SPOT5HRG影像以进行验证。实验表明,RPC模型能够很好地用于表示推扫式光学卫星影像系统几何校正产品的高程起伏引起的变形规律,基于该模型的影像定向精度不低于推扫式光学卫星影像辐射校正产品的严密成像几何模型。     

一种利用改进的扫描线算法计算拓扑关系的方法

针对以往拓扑关系计算方法的缺陷,提出一种利用改进的扫描线算法计算矢量数据拓扑关系的算法(TCBSL)。该算法以平面扫描转换法的思想为核心,通过改进扫描线算法结构,并引入拓扑关系判别参数,实现了较为高效地计算矢量数据空间实体之间的拓扑关系。此外,以该算法思想为依据,利用eclipse构建了矢量数据拓扑关系计算模型,并利用该模型对深圳市OSM矢量数据进行实验。实验显示,该算法可以较为正确地计算点线、点面、线线、线面及面面之间的拓扑关系,且效率较高,易于计算机系统的实现。     

基于地形随机场模型的遥感图像几何纠正

从地形平稳随机场模型出发,应用空间统计学中的Kriging插值算法,提出在多项式纠正基础上进行误差改正的图像精纠正方法,并进行相应的实验验证。多项式纠正和基于共线方程的几何成像模型纠正是最常用的两类纠正方法,但多项式纠正无法克服由于地形起伏所引起的投影差。提出的方法和流程,不仅能克服多项式模型中的弊端,而且不额外增加控制点选择和计算的负担,可以作为多项式纠正流程中的求精。     

基于GIS的开采沉陷空间建模及计算研究

本文针对开采沉陷地表移动变形计算问题,在GIS平台利用空间数据模型给出了预测计算中不同坐标系的转换公式及其空间数据库的构建,并讨论GIS与专业工程模型的耦合方法,提出了基于COM的模型耦合方法应用于系统的构架。实践证明,该方式下GIS与开采沉陷专业工程模型结合具有明显的优越性,对其他相关专业领域的耦合应用具有一定的借鉴意义。     

基于TM30的立式储罐几何形变模型与分析

立式储油罐的形变模型直接影响数据解算精度,与实际生产安全和社会效益息息相关。本文介绍了罐壁点的径向偏差、圈板椭圆度模型,重点阐述了基于最小二乘原理的罐体倾斜度模型,并结合某油库油罐实例,验证了基于TM30的储罐几何形变模型解算方便、精度高、利于分析罐体形变的特点。     

基于精度因子几何结构的独立伪卫星布局研究

在室内、地下及外太空等无法接收GPS信号的区域,可组建独立的伪卫星星座来取代GPS系统,以实现区域正常的导航定位功能。但伪卫星的数量与布局将直接影响独立系统导航定位的精度、可用性及可靠性,是伪卫星应用到工程实践中需要解决的关键问题之一。本文利用几何的观点推导了精度因子的另一种表达形式,基于精度因子的几何结构特征揭示卫星分布与精度因子之间的内在联系,由此提出３种导致精度因子出现奇异值的伪卫星布局结构,并通过设计的试验加以验证,最后给出独立伪卫 星系统布局的设计原则。     

基于TIN的土方量计算算法研究

土方量的计算是一项很重要的工作,其计算方法有很多种。本文是基于不规则三角网(TIN)的一种算法,并着重介绍了此算法的原理和方法,以便使用程序语言进行程序设计,提高土方量计算的效率和精度。     

空间群(组)目标相似关系及计算模型研究

空间关系是空间物体之间由空间物体的几何特性(位置、形状)所决定的关系,包括距离关系、拓扑关系、方向关系和相似关系,是空间信息科学的理论基础之一,一直是空间信息科学理论研究的重点。在对空间关系的研究中,一方面由于空间相似关系的可计算性差,且研究相     

基于高光谱遥感数据提取森林结构参数的研究

以位于三峡库区的龙门河森林自然保护区为研究区,综合利用线性光谱混合模型和几何光学模型,基于高光谱遥感数据提取森林结构参数是本文研究的重点。在研究区地面调查数据的基础上,通过高光谱数据和混合光谱分解法,获得反演几何光学模型所需的四分量参数,根据背景光照分量与森林植被冠层各参数间的关系,反演得到森林冠层郁闭度及平均冠幅的定量分布图,并利用37个野外实测样本进行结果验证。     

基于地图积分与空间嵌套关系的单库多比例尺半结构空间数据库模型研究

多比例尺空间数据库是地理信息科学的热点问题。本文研究了基于地理域的认知模式,以单一大比例尺空间数据为基础,实现多比例尺空间数据库的变焦显示;提出了一种基于地图积分与空间嵌套关系的单库多比例尺半结构化空间数据库模型,该模型针对半结构化空间数据的"嵌套"特征,运用非第一范式嵌套关系数据库实现对单一大比例尺空间数据的存储和管理,在此基础上,采用地图积分的递归运算选取不同的比例尺门限,构建不同的"嵌套关系"。实验表明,该模型简明有效,自适应性强。本研究为地图积分学与半结构化空间数据的综合运用探索了一条新的途径。     

基于小波变换的单历元算法及其在结构振动监测中的应用研究

GPS作为一种新的结构振动监测工具正受到广泛关注.目前GPS的采样率可达100 Hz,可以满足结构振动监测对采样率的要求,但GPS观测量受多种误差源的影响,其测定结构振幅的精度有待进一步提高.将小波分析方法用于隔离观测噪声,并综合利用两种单历元算法的优点,提出一种新的结构振动监测单历元算法.若干试验验证本方法的正确性和有效性.     

基于GIS的道路几何网络数据模型及其应用

道路网络是道路网络分析的空间地理对象,在进行道路网络分析前需要花费大量的时间进行空间网络拓扑关系的建立.从提高数据处理效率、节约存储空间的角度出发,提出基于GIS的道路几何网络矢量数据模型.利用几何网络拓扑关系,提出实现道路网络的自动生成的算法,并把该数据结构模型及算法应用于道路网络分析软件中.     

基于ArcGIS的土地开发整理挖填土方量计算研究及应用

土地平整工程在土地开发整理工程设计中处于领头雁的位置,其中挖填土方量计算精度的高低直接关系到项目的合理性和投资预算.传统的土方量计算方法需要与测量工具相结合,工作量大、准确性低,而且不宜在计算机上实现.本文提出基于ArcGIS软件平台,通过不规则三角网(TIN)建立项目区数字高程模型(DEM)的方法,从计算原理及实现步骤探讨了ArcGIS在土方量计算中的应用,并以一工程实例对研究区的土方挖填量进行计算.结果表明,应用ArcGIS计算土方量,操作简便、计算精度高、能够实现三维可视化,具有可行性.     

基于复化公式的DEM表面积算法分析

地形因子(诸如表面积)的计算是地形分析的一个重要部分.文中将正方形格网划分为三角形格网;并对正方形格网分别运用复化梯形公式、复化Simpson公式和复化Cotes公式,对DEM表面积进行实验;计算空间曲面表面积,分析其精度.结果表明,复化Simpson公式具有较好的效果.