基于数字图像处理的海底三维地形重建方法

水下地形匹配辅助导航是目前导航领域研究的新方向,而分析地形匹配算法需要以水下三维数字地图为基础。为了得到满足匹配精度要求的海底三维数字地图,提出了一种利用GeoTIFF格式的海底地形图像重建数字高程模型(Digital Ele-vation Model,DEM)的方法:首先提取图像中的像素颜色信息和地理信息,然后通过数字图像处理技术得到水深数据规则网格,利用插值方法进行平滑处理,最后对海底三维地形进行重建并利用该图进行了地形匹配仿真。仿真结果证明了上述方法是有效地获取海底数字地图手段,为分析海底地形匹配算法提供了基础。     

一种改进的地形熵匹配导航算法

提出了一种改进的地形熵辅助导航算法.因为地形熵算法丢掉了地形的相对位置信息及对地形数据做了归一化处理,使得其在地形跟随/地形回避中的应用存在着匹配误差容易发散的问题.基于此点,提出了基于卡尔曼滤波的惯性地形辅助导航方法,交互信息量等方法的地形熵算法,以改进该算法在地形跟随/地形回避中应用的性能.最后用matlab软件根据分形学中Weierstrass-Mandelbrot函数产生了模拟的数字地图,并对该地形匹配导航方法作了仿真研究,仿真结果表明该方法可以抑制误差的发散,并提高了地形匹配的定位精度.     

基于Delaunay三角形的三维数字地图生成算法

潜艇应用地形匹配技术是近年来导航技术领域的研究新方向，而海底数字地图的制作是潜艇海底地形匹配定位技术的基础。该文首先给出了电子海图水深数据的提取方法，然后基于处理大规模散乱数据的Delsunay三角形，提出了一种利用电子海图水深数据模拟形成三维数字高程模型(DEM)的算法，最后进行了数字仿真，仿真结果证明该算法是可行的。该文提出的新思路对海底数字地图的模拟具有重要的参考价值，为海底地形匹配定位技术的研究提供了必要的前提。     

基于增强型MAD算法的地形辅助导航仿真研究

针对地形辅助导航系统中的地形匹配计算问题,提出一种增强型平均绝对差(MAD)算汉.算法采用最近时刻的位置偏差信息计算当前搜索区域中的高程匹配序列,使系统在任意时刻均可获得当前的地形匹配值,保证了匹配计算的连续性.在此基础上,根据MAD相关系数对数字地图上各搜索点的位置信息进行融合计算,以获取最佳的匹配点.为降低计算冗余量,在重叠的搜索区域对算法进行了优化.另外,当地形特征不明显时引入了判决机制,以增强算法的稳定性.仿真结果表明算法具有较好的动态定位效果.     

一种新的三维地景库的建模方法

针对传统的模拟器计算机成像系统之不足,提出了1种新的视景系统的建模方法,即基于矢量数字地图的三维地景生成算法。该算法以矢量地图为约束,各种地表纹理作为输入样图,用矢量地图中的高程信息构建三维地形网格,并根据矢量数字地图中图元之间的不同属性映射相应的纹理,得到了与矢量数字地图相一致的三维地景。与传统的地景库生成算法相比,新算法生成的三维地景更加真实精确;解决了以往地景库一经生成就无法更改的问题;具有一定的预测和重现场景的功能;缩短了地景库的开发周期,降低了开发成本。同时,运用了基于视点的地景数据动态调度策略,可实现真实场景的实时绘制。     

MAPEASY数字地图的优化

介绍了基于预生成的数字地图技术及MapEasy开源项目,针对MapEasy只支持正方形地图和内存泄露的问题,对MapEasy进行了相应优化,提供了对矩形地图的支持,降低了内存使用量。并用一个简单的地图实例说明了使用MapEasy制作数字地图的方法。     

二维矢量数字地图的零水印算法

提出了一种新的二维矢量数字地图的零水印算法.该算法选择矢量地图的顶点作为重要特征,把地图按坐标进行平均分块并统计各个分块中的顶点个数,利用变换与加密构造出标志版权信息的水印图.由于该算法不对原始地图数据进行任何修改,这使得传统水印算法的稳健性、安全性和不可感知性之间的矛盾用这种特殊的方法得到了很好的解决.实验结果表明,该零水印算法能够抵抗多种常见的攻击,可以用来对矢量数字地图进行版权保护.     

地形跟随/地形回避实时仿真系统的设计与实现

为了验证低空突防系统中的地形跟随/地形回避关键技术,设计了一套分布式实时仿真系统。该系统由主控机、地形跟随/地形回避(TF/TA)计算机和视景演示计算机组成。TF/TA计算机采用先进的嵌入式实时操作系统VxWorks进行TF/TA飞行轨迹规划,实时地形匹配,以及模拟雷达的实时数据生成。该系统可以验证算法,模拟飞机在空中飞行的实际效果,为TF/TA系统的试飞验证提供必要准备。     

大面积三维地形生成和显示技术及实现

大面积三维地形的生成与显示是军事仿真视景系统开发的难点问题.本文研究了解决此问题的关键技术,包括LOD、纹理映射、分页调度策略和大地形数据库管理;提出了应用上述技术的方案,利用Creator的地形建模模块,生成大面积地形,采用视景仿真软件Vega绘制虚拟场景,实验表明达到了良好的效果.     

面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究

提出一种二维GIS矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法.结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法.地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配.本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法.试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的.     

三维地形生成及其可视化处理研究

针对在三维地形处理领域中存在的地形数据获取困难,可视化处理过程复杂真实感效果不强的问题.文中提出了一种三维地形生成和可视化处理的方法,该方法采用分形算法生成虚拟地形数据,然后将其存储为地理信息系统中通用的数字高程数据格式,最后将数据导入三维建模软件Multigen Creator 3.0中,结合网格生成、三维投影和纹理映射等,进行可视化处理.仿真试验表明:该方法能快速获取有效的地形高程数据,经过处理后得到了直观的,真实感较强的三维显示效果图.该文为三维地形生成和可视化处理问题提供了一种有效的、可实现的处理方法.     

在1∶25万电子地图辅助下的TM影像精校正研究

首先对传统几何精校正方法的缺点进行了分析;然后介绍了所用TM资料的性能和覆盖范围以及电子地图的数据格式;并给出了在ENVI软件下定制地图投影的方法;最后提出了用1∶25万电子地图辅助进行TM影像几何精校正的技术方法。通过对校正结果的目视判别和误差分析可知:该方法的校正精确度可达到一个像元以内,可以满足工作要求;最后对本方法的优点和技术步骤分别进行了分析。     

数字地图局部自动生成与半自动编辑

数字地图的局部自动生成与半自动编辑系统由道路编辑模块和房屋编辑模块构成。文章详细描述了各模块中的半自动提取功能的算法，其中道路提取采用了滚球法，房屋提取采用的是基于几何关系的算法。所有半自动提取算法都在图形的基础上操作的，能保证有较好的通用性，不仅可用于纸面地图生成数字地图的开发过程，而且适用于从航空图像开发数字地图等用途。数字地图半自动编辑器已可作为一个独立的系统，在人机交互状态下自动／半自动生成数字道路地图和数字房屋地图。     

与二维电子地图互响应的虚拟三维场景生成

该文详细介绍了与二维电子地图互响应的虚拟三维场景中地形、地物的生成及场景组织等关键技术的解决方案。地形的生成是采用少量的可描述地形总体形状的DEM数据构建地形的总体框架,并应用分形技术来生成地形细部的方法。对与视点相近的树木用L系统分形生成,并将生成的描述树木的数据保存起来,以便在实时刷新时调用;与视点较远的树木用贴图的方法来表现。介绍了采用模块化与纹理贴图技术来简化桥梁生成的具体实现技术,从而减少桥梁描述的数据量。对实现互响应功能时需解决的视点位置确定问题给出了具体的解决方法。这些生成方法有效地减少了三维场景实时生成的延迟性,并保证了实时互响应的实现。     

基于WebGIS的开封市电子地图系统设计与实现

WebGIS技术是WWW技术和Internet应用于GIS开发的产物,是实现GIS互操作的一条最佳解决途径。基于MapGIS的WebGIS系统实现的主要功能是电子地图的网上发布,在对地图"数字化"的基础上,实现放大、缩小、漫游、更新、全图显示、鹰眼等基本操作,以及查询、分层显示、计算距离和面积等功能。本系统以MapGIS为二次开发平台,MapGIS-IMS工具包提供了一系列ASP函数和Java文件,开发者可以在这些函数的基础上进行IMS的扩展编程,实现WebGIS的研究与开发。     

基于离散余弦变换的数字地图水印算法

设计了一个基于DCT的数字地图水印算法.算法首先提取地图数据的特征点,组成特征图像.然后对特征图像作离散余弦变换,把水印信息嵌入在中低频系数上.实验表明,所提算法是高效、安全、鲁棒的.     

无人机航路规划环境模型研究

通过威胁信息的分层转化,利用信息融合原理构造无人机航路规划的环境模型。在对原始数字地图二维三次插值处理的基础上,分别针对无人机的最大爬升坡度、最小离地间隙以及纵向转弯曲率约束进行了数字地形的调整。分别对探测威胁和火力威胁进行分析,以雷达发现概率、水平距离以及遮蔽影响因素构造探测威胁转化模型,以击落概率和导弹最大作用半径构造火力威胁转换模型,以地形因素的形式融入预处理后的数字地图中,经相关约束调整构造出无人机航路规划环境模型。     

基于ERDAS的遥感影像正射图的制作

与线划图相比,遥感影像正射图有很多线划图无法比拟的优点,因此它在城市规划,土地管理,铁路、公路选线等方面有着特殊的应用。以SPOT遥感数据为例,介绍了在ERDAS遥感图像处理软件中进行遥感影像正射图制作的方法和步骤。