面向目标的栅格矢量一体化三维数据模型

首先对现有的三维空间数据模型进行了讨论 ,分析了栅格、矢量和混合数据模型的特点 ,提出了一种面向目标的栅格矢量一体化数据模型。该模型将栅格数据以矢量方式进行组织 ,从而同时具有矢量和栅格数据模型的优点 ,也克服了目前普遍应用的混合模型所存在的缺点。还提出了一种三维空间的三级栅格划分和行次序编码方法。该方法存储空间小 ,便于快速索引和计算。最后 ,给出了具体的数据结构     

三维空间数据模型集成的概念框架研究

本文对三维空间数据模型的研究与发展进行了总结,分析了三维空间数据的特点以及数据模型集成的必要性。结合三维ＧＩＳ在城市、地质、海洋等领域的具体应用,提出三种三维空间数据模型集成：用于城市三维构模基于ＴＩＮ和ＣＳＧ的集成模型;用于地质,海洋等领域的基于八叉树和四面体格网的混合模型;具有一般性的矢量栅格集成的三维空间数据模型。     

GIS中三维空间数据模型的集成与应用

针对三维地理信息系统中的三维空间数据模型,结合城市规划工作,分析讨论了三维数据模型集成的必要性以及TIN与CSG、八叉树与TEN、矢量与栅格等混合数据模型实现的方法和思路,提出了在城市规划应用中模型集成的适用类型及有关要求.     

一、P20 一般性问题

CH971271 矢量与栅格集成的三维数据模型/龚健雅(武汉测绘科技大学)…∥武汉测绘科技大学学报,—1997,22(1).-6～15 以矿山地质为背景,深入分析三维空间信息系统所涉及到的空间对象:零到三维对象、复杂对象以及他们之间的联系,提出几种新的空间对象,如数字表面模型、断面、柱状实体以处理复杂和特殊三维空间问题。探讨用矢量与栅格混合的数据模型来表达各类三维空间对象,以此作为设计和建立三维地理信息系统的基础。图2表12参12     

基于栅格数据的最优路径算法分析与设计

最优路径分析是GIS中基本空间分析之一,迄今为止,国内外出现不少关于最短路径/最优路径算法的研究,但其数据模型主要以矢量数据模型或网络模型为主,而建立在栅格数据模型上的最优路径算法的相关研究较少。基于栅格的最优路径算法是一些专业应用模型的基础,如道路通达度模型、城市引力模型、洪水演进过程模型等,其算法设计非常重要。本文在前人的研究基础上,提出一种用于计算栅格最优路径的算法,对其计算过程进行了详细的分析与描述,并根据实验结果总结了其优点和缺点。     

矢量与栅格集成的三维数据模型

以矿山地质为背景，深入分析三维空间信息系统所涉及到的空间对象以及它们之间的联系，提出了几种新的空间对象类型。探讨用矢量与栅格混合的数据结构，以及面向对象的数据模型来表达各类三维空间对象，对此作为设计和建立三维地理信息系统的基础。     

矢量与栅格集成的三维数据模型

以矿山地质为背景，深入分析三维空间信息系统所涉及到的空间对象以及它们之间的联系，提出了几种新的空间对象类型。探讨用矢量与栅格混合的数据结构，以及面向对象的数据模型来表达各类三维空间对象，以此作为设计和建立三维地理信息系统的基础     

工程地质三维空间建模技术及其应用研究

对工程地质研究的主要三维空间对象(勘探区域三维地质剖面体)进行了规范化的构造描述，对当前主流三维空间建模方法进行了综合分析。在此基础上，结合专业建模对象的构造特点及三维数据模型适用表达对象的不同特性，融合单元分解表示(CE)、构造实体几何(CSG)和边界表示(B-Reps)三种数据模型的建模思想，以及栅格模型的基本体元划分机制和数据组织方式，以不规则五面体为基本分析单元，采用面向对象方法构造模型内各娄对象，提出了一种面向对象的三维矢量与栅格混合模型，实现了勘探区域三维地质剖面体的惟一性拓扑表达，并给出了可视化方案。分析了几例基于此模型的工程地质应用，借以验证该模型在工程地质领域内应用的合理性和可操作性。     

梯形面片数据模型及其空间运算应用

提出一种新的基于梯形面片的空间运算方法,该方法将多边形要素预先分解成一系列的梯形面片,后续的空间运算将不再基于原始多边形要素进行操作,而是对分解产生的梯形面片进行更为简便的计算处理。梯形面片模型结合了常见矢量数据模型数据精度高、栅格数据模型运算简单等优点,在执行相关空间运算中与常见矢量和栅格模型相比具有优势。详述了该数据模型,并以点面包含分析和多边形叠置分析等实例探讨了其在空间运算中的应用,测试与分析表明该方法兼具数据精度高、算法实现简单等优点,能较有效地提高空间运算的执行效率。     

梯形面片数据模型及其空间运算应用

提出一种新的基于梯形面片的空间运算方法,该方法将多边形要素预先分解成一系列的梯形面片,后续的空间运算将不再基于原始多边形要素进行操作,而是对分解产生的梯形面片进行更为简便的计算处理。梯形面片模型结合了常见矢量数据模型数据精度高、栅格数据模型运算简单等优点,在执行相关空间运算中与常见矢量和栅格模型相比具有优势。详述了该数据模型,并以点面包含分析和多边形叠置分析等实例探讨了其在空间运算中的应用,测试与分析表明该方法兼具数据精度高、算法实现简单等优点,能较有效地提高空间运算的执行效率。     

面向大场景3维可视化的矢量数据组织研究

针对矢量数据在大规模3维场景中的快速可视化需求,分析了矢量数据在大规模3维场景中的绘制方式和显示特点,提出了一种基于LOD的矢-栅混合数据模型。首先,介绍了LOD技术的基本原理和实现机制,然后,采用矢量数据简化与栅格化技术,设计集矢量和栅格模型为一体的混合数据模型,构建了多分辨率的矢量数据库,利用3维GIS的视点控制机制,建立显示尺度与矢量、栅格金字塔层的对应函数,最后以"神州遨游"为基础平台,在大规模3维场景中对道路、境界、水系等基础矢量数据进行了实验。实验表明,矢量数据在3维大规模场景中实时绘制时结合了两种数据模型的优点,具有更灵活的选择性,提高了数据的传输效率及显示效果,实现了多分辨率矢量数据的自适应快速表达。     

面积误差最小约束下矢量数据向栅格数据转换的优化算法

在总结现有的矢量数据向栅格数据转换算法的基础上,提出一种面积误差最小约束下的优化算法。该算法保证了多边形矢量数据在栅格化后的面积误差尽可能最小,从而提高所得栅格数据在面积分析相关领域中应用的可信度。     

基于Oracle 10g Spatial的空间栅格数据的存储与管理

深入地研究和分析了Oracle 10g Spatial中新增的栅格数据的存储和管理机制,包括其采用的数据模型、元数据管理机制、栅格金字塔策略及物理存储结构等。在实验中给出了一个比较典型的对栅格数据进行存储和管理的操作示例。同时,指出了Oracle提供的栅格数据上载工具存在的局限性,并针对该局限性提出了一种简单有效的解决方案。     

基于矢-栅混合数据的线目标缓冲区构建

结合矢量、栅格数据各自的优点,提出一种以矢栅混合数据为基础的线目标缓冲构建方法.首先创建垂直平分与线状目标的扫描线集合,然后对此欠量扫描线集合进行栅格化,从而获取栅格目标矩阵图.在提取边界后采用均值滤波、化简以及光滑技术最终生成缓冲区矢壁边界线,避免矢量数据复杂求交以及栅格数据边界失真问题.最后以洛阳某城市规划系统为例,实现城市道路集的缓冲.     

面要素栅矢转换不确定性分析

在G IS应用过程中,往往需要进行栅格数据到矢量数据的转换。对于面状目标,在以往的研究中,忽略了栅格数据到矢量数据转换过程中存在的误差和不确定性。而在一些应用领域,这些误差和不确定性是不能忽略的。主要分析了栅格数据到矢量数据转换过程中的误差和不确定性来源以及传播。这些来源主要包括栅格数据本身的误差和不确定性,栅格数据处理过程中的误差和不确定性以及栅格到矢量数据转换模型本身的误差和不确定性。通过试验,以面目标的面积为指标分析了面状目标由栅格到矢量数据转换过程中的误差和不确定性。     

面要素栅矢转换不确定性分析

在GIS应用过程中,往往需要进行栅格数据到矢量数据的转换.对于面状目标,在以往的研究中,忽略了栅格数据到矢量数据转换过程中存在的误差和不确定性.而在一些应用领域,这些误差和不确定性是不能忽略的.主要分析了栅格数据到矢量数据转换过程中的误差和不确定性来源以及传播.这些来源主要包括栅格数据本身的误差和不确定性,栅格数据处理过程中的误差和不确定性以及栅格到矢量数据转换模型本身的误差和不确定性.通过试验,以面目标的面积为指标分析了面状目标由栅格到矢量数据转换过程中的误差和不确定性.     

三维矢量数据在EV-Globe中的绘制方法

以EV Globe为基础三维平台,分析了三维栅格数据模型、三维矢量数据模型及混合型模型的优点和不足,设计了基于实体的数据模型,实现了矢量数据在三维环境中符号化显示、分类分级显示.该方法能够满足矢量数据在三维环境中的显示绘制要求.     

一种城市通行空间内混合路径分析模型研究

提出一种基于WebGIS的城市通行空间内混合路径分析服务的模型,集成矢量数据、栅格数据和位置兴趣点等不同类型数据,结合网络路径分析和栅格路径计算,能够面向用户提供城市通行空间下完整路径服务。应用JavaScriptWeb技术和百度地图开放平台,在Web环境下实现混合路径分析与服务功能,验证模型的可行性。结果表明,相比于电子地图应用,混合路径分析能完整覆盖城市空间下通行过程,为提升城市路径分析服务质量提供有效地解决方案。     

通用三维GIS场数据模型研究与实践

随着三维地理信息系统(geographic information system,GIS)应用的发展,空中电磁信号场、空气与水体污染场、地下地质属性场等连续、非匀质的三维空间属性场数据进行建模、可视化与分析计算对GIS基础软件提出了新的挑战。已被广泛应用的TIN(triangulated irregular network)与栅格数据属于表面模型,通常用来表达二维场数据,其中由TIN组成的封闭表面可用于表达三维体,但两者都无法描述非匀质、连续变化的三维属性场。探讨了在通用GIS基础软件中基于TIN和Grid进行升维表达,实现不规则四面体网格(tetrahedralized irregular mesh,TIM)和体元栅格(voxel grid)两大类三维空间场数据模型,分析了两类数据模型的特点,探讨了三维场数据在可视化和分析计算方面的关键技术,实现了基于TIM与体元栅格表达和应用三维GIS场数据,完善了GIS三维数据模型体系,实现了空/天、地表、地下全空间的一体化表达、模拟与分析计算。     

基于胞腔复形的地质构造三维空间数据模型设计研究

本文以胞腔复形的三维空间实体形式化为理论指导,构建了胞腔复形理论的三维空间数据模型,描述了该数据模型的结构与具体实现细节,给出了针对该数据模型的基本拓扑查询操作,并以实例验证了该数据模型对线框模型、表面模型、实体模型、体元模型及混合维模型、非流形模型的表达能力。