极区极球面投影海图的分幅设计算法

研究了北极极球面投影海图的分幅设计方法。根据北冰洋地理特点将图幅分为极点在图幅中央和极点不在图幅上两类,推导了这两类图幅的比例尺计算公式、经纬度范围关系和经纬差计算公式,提出了一种同比例尺成套系列极球面投影海图的自动分幅设计算法:制图区域先按纬度范围分层,然后对各层按经度范围分幅,纬度叠幅以图上长度给出、经度叠幅以图幅经差比例系数给出,通过叠幅确定图幅数量及各图幅地理范围,最后举例验证了该算法的可行性。     

基于极球面投影的极区格网等角航线

针对传统极区航行通常采用格网导航执行大圆航线,大圆航线上格网航向角不同不利于航行控制以及大圆航线在极区投影图上不完全投影为直线引起固有原理性误差的问题,借鉴中低纬度地区等角航线上地理航向角相等以及在墨卡托投影图上为直线便于航行控制和绘算的思想,提出了一种在极球面投影图中表现为直线的"等角航线"——格网等角航线。在研究双重投影的极球面投影以及格网导航方法的基础上,提出了格网等角航线的定义,推导了航线方程,并根据该航线的航程和航向角计算方法进行航线仿真设计。理论分析和仿真验证表明:航线上格网航向角处处相等,在极区投影图上表现为直线;格网等角航线与大圆航线、大椭圆航线相近,航程较短。因此,极区格网等角航线可以与格网导航方法、极球面投影精确配合应用,适合于极区航行。     

离散三角网格系统距离量测方法

根据离散三角网格系统的空间分布特征,构建新型的十二连通拓扑空间几何距离量测方法,根据三角网格的边的方向性差异性及空间分布格局特征提出一种新型的三角网格单元三维IJK坐标系统,给出该坐标系统与传统行列坐标系统的坐标转换方法,推导三角网格系统的距离计算公式,为基于三角网格系统构建的柏拉图立体三角网格部分系统的距离计算奠定了...     

包含圆形的单幅图像距离量测

提出了两种基于圆形的单幅图像平面几何量测方法。第一种算法首先计算出与待测对象平行的直径,然后获得圆形所在平面上任意两点之间的距离。受待测线段位置、方向等影响,量测结果的精度各向差异大。第二种算法首先求取圆形的外接正方形,将问题转化为包含正方形的平面距离量测。模拟图像与真实图像的测试结果表明,第二种算法的量测精度更具有稳定性。     

正交距离圆曲线拟合方法

在分析圆曲线拟合准则基础上,提出采用正交最小二乘法拟合圆曲线。该方法以圆曲线正交距离残差平方和极小为准则。基于间接平差原理详细推导了相关模型和算法,并以实际算例说明了该方法的效果。     

基于球面投影的单站地面激光点云直线段提取方法

由于激光点云离散分布于三维空间,导致特征计算困难,目前针对地面激光扫描点云的直线提取方法普遍存在计算量大、提取错误、或适应性不足等问题。本文提出了一种基于球面投影的单站地面激光点云直线段提取方法:首先将三维点云投影到球面上,球面投影后的三维点云保持了正确的邻接关系,同时也解决了三维数据计算量大的问题;然后,利用球面霍夫变换,正确提取球面投影后点云中的直线段特征;最后,利用稳健的直线拟合算法计算点云中的三维直线段参数。通过对室内室外场景数据的直线段提取试验及与商业软件Geomagic Studio等方法的对比试验,验证了本方法的正确性、适用性和准确性。     

球面Delaunay三角网的透视投影算法

为解决球面Delaunay构网中的拼接问题,顾及球面数据的位置特点,提出了利用透视投影模型将球面构网整体平面化的算法,其核心是置投影中心于球面,通过球面位置(x、y与z坐标)共同约束,进而构成球面与投影平面位置间的一一映射。实验结果表明,此算法具有有效性及通用性,其时间复杂度取决于所采用的平面Delaunay三角网构建算法。     

基于投影点密度的车载激光扫描距离图像分割方法

对车载激光扫描系统获取的距离图像的分割进行研究,提出利用投影点密度进行距离图像分割的方法.该方法不需要其他辅助数据就可以进行距离图像的分割,给出应用实例.图像的分割是目标识别、定位、特征提取与建模的基础和关键.距离图像是离散坐标点阵列,不表达目标边界特征和拓扑关系,到目前为止还没有距离图像分割的成熟、可行方法.本文研究成果,展现了激光扫描技术在数据获取、处理研究上的新方向.     

基于正对投影距离的双线道路提取方法

大比例尺地图中双线道路的识别与提取是路网综合的重要组成部分。针对双线道路识别问题,根据双线道路的结构特点,结合国内外研究提出了一种可用于提取双线道路的距离度量方法——正对投影距离。首先通过缓冲区分析构建可能构成双线道路的候选线对集,然后利用正对投影距离构造约束参数从线对候选集中精确识别出双线道路线对。通过与其他距离度量方法的对比试验,表明正对投影距离能较准确表达双线道路线对的空间邻近性,可以准确识别出双线道路,符合人类空间认知特点。     

单影像规则建筑物高度量测方法研究

本文对利用单影像进行建筑物高度量测涉及的摄影测量理论方法进行了归纳总结,在此基础上,提出了针对规则建筑物高度量测的三角形量测法,并利用实际数据对该方法进行了试验分析。     

日晷投影和等距离正圆柱投影在极区航海图编制及航海应用中的比较

北极地区航海图编制是北极航道开通之前最重要的航海保障准备工作之一.在分析国内相关研究的基础上,针对日晷投影和等距离正圆柱投影在极区航海图编制及航海应用中的适用性问题,从这两种投影的性质与特点、投影变形的大小与分布以及图幅设计计算、图上定位与量读、图上等角航线与大圆航线绘制和邻幅拼接的难易等角度进行分析与比较.研究结果表...     

等距离球面高斯投影

针对传统高斯投影直接基于等角横切圆柱投影而带来的不能直接用球面坐标换算等问题,研究了一种运用等距离球面进行投影的高斯投影,即等距离球面高斯投影。借助等距离纬度正反解公式,推导了等距离球面高斯投影的正反解公式,分析了其经纬线变形情况;基于投影公式,计算和分析了等距离球面高斯投影的长度变形、角度变形、面积变形及子午线收敛角等参数;最后与传统高斯投影进行比较,说明了该投影的可用性。     

一种基于双重距离的空间聚类方法

传统聚类方法大都是基于空间位置或非空间属性的相似性来进行聚类,分裂了空间要素固有的二重特性,从而导致了许多实际应用中空间聚类结果难以同时满足空间位置毗邻和非空间属性相近。然而,兼顾两者特性的空间聚类方法又存在算法复杂、结果不确定以及不易扩展等问题。为此,本文通过引入直接可达和相连概念,提出了一种基于双重距离的空间聚类方法,并给出了基于双重距离空间聚类的算法,分析了算法的复杂度。通过实验进一步验证了基于双重距离空间聚类算法不仅能发现任意形状的类簇,而且具有很好的抗噪性。     

基于地图投影思想的地图变比例尺可视化

变比例尺可视化技术是当今地图可视化技术发展的热门方向。提出了一种基于地图投影思想来实现大比例尺地图的变比例尺可视化的改进方法,并利用此方法通过Matlab(R2008a)实现了大比例尺地图的变比例尺显示,得到了不错的效果。     

极地海区等距离正圆柱投影平面上等角航线的展绘方法

墨卡托投影由于其纬度渐长的特性导致在极地海区投影存在严重的长度变形,无法在南北纬80°以外高纬度海区航海图中较好地应用。将长度变形程度明显低于墨卡托投影的等距离正圆柱投影作为极地海区的海图投影,研究了该投影平面中等角航线在极地海区的展绘方法。建立了等距离正圆柱投影平面上等角航线方程并对其曲率进行了分析,推导了绘制一般曲线形态的"以直代曲"公式;最后提出了一种可满足给定精度要求的等角航线展绘算法。实验结果表明:该算法简单易行,可在海图编绘规范规定的误差范围内,实现等角航线的精确展绘。     

一种基于距离变换与标记图的边缘匹配方法

介绍了基于3-4Chamfer距离变换的边缘匹配方法，针对距离变换易受干扰等问题，提出了使用距离变换的标记图方法建立目标图像边缘点与其距离图的对应关系。利用Model—Based方法，使用参数搜索遗传算法，将结合标记图的3-4Chamfer距离作为评价依据。实验结果显示，使用3-4Chamfer距离图结合路径图的方法对轮廓的匹配比直接使用距离图的方法有较明显的改进。     

基于距离场映射的地形可视域分析方法

地形可视域分析是地形分析的重要组成部分,针对现有方法存在的复杂度高、通用性差等问题,提出一种基于距离场映射的地形可视性分析方法。首先,在观察点位置以透视投影渲染地形,将观察点到可见的地形表面点的距离作为输出,保存到距离图;然后,以顶视图平行投影的方式再次渲染地形,通过对比片元到观察点的距离值与片元的距离场映射值来判断片元的可见性;最后,给出一种偏移采样法来减小锯齿走样的影响。试验表明,这种方法可以快速获得较高精度的可视域计算结果。另外,这种方法几何无关,能适用于多种形式的三维地形模型以及地物的可视性分析。     

预测思想下的汽车导航地图匹配方法

针对常规地图匹配方法存在匹配不准的难点,设计了一种基于预测的汽车导航匹配方法,并通过实验进行了分析和验证,为解决汽车导航系统在复杂道路的匹配难题提供参考。     

面向雷利法则的加权Voronoi图生成方法

Voronoi图及其生成是计算几何的重要内容。针对传统栅格加权Voronoi图的权重界定局限性,以及栅格数据下Voronoi图生成的计算效率问题,本文研究了基于雷利法则的生长元规模权重和栅格欧氏距离变换权重作为综合权重条件下,规避单图幅背景栅格与每一生长元之间的距离计算,根据生长元各自距离变换图幅构建栅格加权Voronoi图,即雷利Voronoi图（Reilly Voronoi diagram,RVD）的地图代数生成方法。经试验验证,该方法生成的Voronoi图不仅完善了传统的权重因素,而且避免了因背景栅格与生长元的距离运算、判断而产生的大量计算,证明了该方法的切实可行性。