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球面退化四叉树格网的剖分及变形分析 被引量:23
1
作者 崔马军 赵学胜 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2007年第6期23-25,共3页
为有效解决经纬度格网与四元三角网(QTM)在全球空间数据管理与操作中存在的不足,提出一种新的全球离散格网剖分方法——球面退化四叉树格网(DQG),给出该格网的剖分原理与编码规则,并对其进行几何变形计算与分析。结果表明:DQG既具有经... 为有效解决经纬度格网与四元三角网(QTM)在全球空间数据管理与操作中存在的不足,提出一种新的全球离散格网剖分方法——球面退化四叉树格网(DQG),给出该格网的剖分原理与编码规则,并对其进行几何变形计算与分析。结果表明:DQG既具有经纬度格网结构简单的特征,又具有QTM几何变形稳定等优点。 展开更多
关键词 全球离散格网 退化四叉树格网 四元三角网 地址码 几何变形
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基于QTM的全球地形自适应可视化模型 被引量:21
2
作者 赵学胜 白建军 王志鹏 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期316-320,共5页
实时逼真地可视化表达整个地球表面,是地学及空间信息等学科研究的重点问题之一。作者以球面四元三角网(QTM)为基础,构建了全球地形可视化模型,提出一套基于菱形块四叉树的DEM分块组织结构及相应的动态调用方法,并根据地形特征,建立DEM... 实时逼真地可视化表达整个地球表面,是地学及空间信息等学科研究的重点问题之一。作者以球面四元三角网(QTM)为基础,构建了全球地形可视化模型,提出一套基于菱形块四叉树的DEM分块组织结构及相应的动态调用方法,并根据地形特征,建立DEM数据块的层次三角网自适应简化准则。最后应用GTOPO30全球地形数据进行相关实验与分析。 展开更多
关键词 四元三角网 菱形块四叉树 可视化模型 自适应简化
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基于椭球面三角格网的数字高程建模 被引量:15
3
作者 白建军 赵学胜 陈军 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期383-387,共5页
针对传统的DEM在模拟表达大面积地形时具有存在裂缝、地理分析不精确、数据冗余等问题,在椭球面四元三角格网QTM层次剖分的基础上,提出了一种基于椭球面三角格网层次剖分的数字高程建模方法,该方法避免了上述缺陷。应用全球GTOPO30数据... 针对传统的DEM在模拟表达大面积地形时具有存在裂缝、地理分析不精确、数据冗余等问题,在椭球面四元三角格网QTM层次剖分的基础上,提出了一种基于椭球面三角格网层次剖分的数字高程建模方法,该方法避免了上述缺陷。应用全球GTOPO30数据对该方法进行了验证。 展开更多
关键词 椭球面 四元三角格网 层次剖分 数字高程模型
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球体大圆弧QTM八叉树剖分 被引量:13
4
作者 王金鑫 禄丰年 +1 位作者 郭同德 陈杰 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期344-348,共5页
分析了基于大圆弧QTM的球体八叉树与变长八叉树剖分的原理、方法及其网格体系的特点,推导了网格单元的体积公式,讨论了横向同层网格与径向同列网格的体积变形规律,并与退化八叉树剖分进行了比较,阐述了球体八叉树的编码与解码方法。研... 分析了基于大圆弧QTM的球体八叉树与变长八叉树剖分的原理、方法及其网格体系的特点,推导了网格单元的体积公式,讨论了横向同层网格与径向同列网格的体积变形规律,并与退化八叉树剖分进行了比较,阐述了球体八叉树的编码与解码方法。研究表明,基于大圆弧QTM的球体剖分充分利用了大圆弧的特性,所得的网格体系具有简单、规整和变形适中的特点,可以用于天地一体化空间数据的组织与管理。 展开更多
关键词 全球离散网格 四元三角网 八叉树 空间数据模型
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平面影像到QTM像元的转换算法及精度分析 被引量:2
5
作者 孙文彬 赵学胜 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2007年第1期20-23,共4页
平面影像数据到四元三角网(Quaternary Triangular Mesh,Q1M)像元的转换是实现全球QTM格网影像无缝建模的首要任务。提出基于面积权的数据转换方法,给出不同类型的权重及格网值的计算,并利用ArcGIS中256级灰度的Wsiearth.tif图像... 平面影像数据到四元三角网(Quaternary Triangular Mesh,Q1M)像元的转换是实现全球QTM格网影像无缝建模的首要任务。提出基于面积权的数据转换方法,给出不同类型的权重及格网值的计算,并利用ArcGIS中256级灰度的Wsiearth.tif图像数据分析了转换精度。结果表明:将4km分辨率的影像数据转换到12层的QTM像元时,转换误差在0~2灰度内占96.27%,对一般应用的影响可以忽略不计。 展开更多
关键词 QTM 数据转换 影像 算法 精度
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球面离散网格与球体离散网格的比较研究 被引量:4
6
作者 王金鑫 禄丰年 陈杰 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2012年第6期34-36,共3页
测地线在球体剖分中扮演着十分重要的角色,它保证了球体剖分网格单元的形体简单性和空间关系的一致性。本文基于对欧式空间和流空间的数学认识,探讨了球体剖分的评价标准,提出了基于大圆弧QTM的球体八叉树剖分方法,并指出作为一种大尺... 测地线在球体剖分中扮演着十分重要的角色,它保证了球体剖分网格单元的形体简单性和空间关系的一致性。本文基于对欧式空间和流空间的数学认识,探讨了球体剖分的评价标准,提出了基于大圆弧QTM的球体八叉树剖分方法,并指出作为一种大尺度的集成三维空间数据模型,全球三维离散网格是地理信息科学的一个新的发展方向。 展开更多
关键词 全球离散网格 测地线 四元三角网 空间数据模型
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基于多层次QTM的球面Voronoi图生成算法 被引量:3
7
作者 王磊 赵学胜 +1 位作者 赵龙飞 殷楠 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1111-1115,1122,共6页
随着格网层次的增大,基于全球离散格网的球面Voronoi图生成算法的格网数据量与Voronoi图生成时间都呈指数增长,在高层次时容易出现算法效率较低,甚至内存溢出无法执行等情况。利用球面四元三角格网的层次性,提出了一个基于多层次QTM的球... 随着格网层次的增大,基于全球离散格网的球面Voronoi图生成算法的格网数据量与Voronoi图生成时间都呈指数增长,在高层次时容易出现算法效率较低,甚至内存溢出无法执行等情况。利用球面四元三角格网的层次性,提出了一个基于多层次QTM的球面Voronoi图生成算法。首先用全球低层次QTM格网生成Voronoi图,然后对Voronoi边界格网进行再次剖分,得到下一层次的Voronoi图,重复进行,直至达到目标层次。实验结果表明,相对于单一层次的确定归属算法和扩张算法,该算法能够生成更高层次的Voronoi图,且效率较前两者分别提高了22倍和25倍(第9层)。 展开更多
关键词 球面Voronoi图 全球离散格网 四元三角网 多层次 邻近搜索
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球面四元三角网修正方向编码的邻近搜索算法 被引量:2
8
作者 王金鑫 陈艺航 +2 位作者 曹泽宁 秦子龙 石焱 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2021年第5期196-202,共7页
针对球体测地线八叉树网格(SGOG)采用的修正方向编码邻近关系复杂的问题,该文提出了其邻近搜索算法。先对修正方向编码特征进行分析,发现在递归剖分过程中,子三角形(剖分层次n≥3)相对于其二级父三角形的位置是固定的,随后给出了三角网... 针对球体测地线八叉树网格(SGOG)采用的修正方向编码邻近关系复杂的问题,该文提出了其邻近搜索算法。先对修正方向编码特征进行分析,发现在递归剖分过程中,子三角形(剖分层次n≥3)相对于其二级父三角形的位置是固定的,随后给出了三角网格方向判断及邻近规则。结果表明,本文算法的效率大约为传统球面四元三角网(QTM)Bartholdi搜索算法的6倍。本研究对SGOG在时空大数据管理与建模中的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 邻近搜索 四元三角网 修正方向编码 球体测地线八叉树网格 地球剖分网格
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球体八叉树网格编码修正及与传统坐标的变换 被引量:1
9
作者 张古彬 禄丰年 +2 位作者 曾涛 王金鑫 赵光成 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2020年第11期154-160,共7页
针对原有球体测地线八叉树网格(SGOG)编码存在的长而无序、不适宜径向大尺度地理空间剖分、与OSG模型渲染机制不能很好兼容的缺陷,该文提出了修正SGOG编码方案。该方案严格遵守SGOG编码模型,修改了编码的方法与次序,精简了编码长度,优... 针对原有球体测地线八叉树网格(SGOG)编码存在的长而无序、不适宜径向大尺度地理空间剖分、与OSG模型渲染机制不能很好兼容的缺陷,该文提出了修正SGOG编码方案。该方案严格遵守SGOG编码模型,修改了编码的方法与次序,精简了编码长度,优化了内涵结构,面向整个地球系统空间的剖分,方便后续的建模处理;在上述基础上,设计并实现了修正SGOG编码与空间直角坐标的相互转换算法,进而以空间直角坐标为中介,实现了修正SGOG编码到地理坐标系的换算。研究结果表明,修正SGOG编码方法可以很好地解决原编码方式的缺陷,提升了建模的效率与效果,有利于推动SGOG的进一步应用。 展开更多
关键词 地球剖分网格 地球系统空间网格 球体测地线八叉树网格 四元三角网 编码 坐标转换
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全球空间数据剖分模型分析 被引量:28
10
作者 宋树华 程承旗 +2 位作者 关丽 万元嵬 杨莉 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2008年第4期11-15,共5页
随着数字地球发展,全球空间信息多尺度表达和管理使得传统平面格网系统的局限性越来越明显,建立全球数据多尺度剖分模型已成为国内外学者关注的热点。该文介绍并分析全球剖分系统,根据剖分单元的形状和最终投影曲面的性质对球面剖分系... 随着数字地球发展,全球空间信息多尺度表达和管理使得传统平面格网系统的局限性越来越明显,建立全球数据多尺度剖分模型已成为国内外学者关注的热点。该文介绍并分析全球剖分系统,根据剖分单元的形状和最终投影曲面的性质对球面剖分系统进行分类。总结出球面剖分系统具有连续性、稳定性、层次性和近似均匀性等优点,既有效避免了传统平面格网表达全球数据时存在的数据冗余问题,又克服了不规则球面剖分系统无法进行层次关联的缺陷,在管理全球、多层次和海量的空间数据时具有优势。 展开更多
关键词 全球空间数据剖分系统 数字地球 四元三角网 球面动态数据模型
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利用球体剖分瓦块构建真三维数字地球平台 被引量:11
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作者 王金鑫 郑亚圣 +2 位作者 李耀辉 禄丰年 刘俊楠 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期694-701,共8页
全球离散网格是面向空间大数据的模型框架,常用于构建数字地球平台。基于球体的剖分瓦块不仅可以构建真三维的数字地球模型,而且可以实现天地一体化的空间数据集成、融合、表达和应用。本文详细论述了球体大圆弧QTM八叉树网格的剖分原... 全球离散网格是面向空间大数据的模型框架,常用于构建数字地球平台。基于球体的剖分瓦块不仅可以构建真三维的数字地球模型,而且可以实现天地一体化的空间数据集成、融合、表达和应用。本文详细论述了球体大圆弧QTM八叉树网格的剖分原理、网格几何特征分析和编解码方法等理论体系,并利用剖分瓦块实现了球体的任意分割以及地下、地表和空中实体的可视化建模。研究表明,球体QTM网格具有剖分规则简单、体系规整、几何特征明晰,适用性强等特点,尤其是可以推广到椭球。因而,该方案可用于天地一体化的空间数据的组织、管理与应用。 展开更多
关键词 全球离散网格 地球系统空间网格 四元三角网 数字/智慧地球 空间数据模型
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QTM格网空间中的球面Voronoi图并行生成算法 被引量:3
12
作者 王磊 赵学胜 +1 位作者 官亚勤 赵龙飞 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期691-696,共6页
根据球面四元三角网(quaternary triangular mesh,QTM)的离散特征及图形处理器(graphics processing unit,GPU)的多线程原理,用距离的计算与比较代替传统的扩张操作,提出了一种基于QTM的球面Voronoi图并行生成算法,并给出了Voronoi边界... 根据球面四元三角网(quaternary triangular mesh,QTM)的离散特征及图形处理器(graphics processing unit,GPU)的多线程原理,用距离的计算与比较代替传统的扩张操作,提出了一种基于QTM的球面Voronoi图并行生成算法,并给出了Voronoi边界提取算法。利用C++语言及统一计算设备架构(compute unified device architecture,CUDA)开发了实验系统。实验结果表明,本文算法能够在球面上快速生成点、线、面数据集的Voronoi图,且能够将Voronoi误差控制在两个格网以内。同时,GPU并行计算的使用,提高了算法的效率。 展开更多
关键词 球面Voronoi图 图形处理器(GPU) 统一计算设备架构(CUDA) 全球空间格网 四元三角格网(QTM)
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基于波前法的球面三角剖分算法 被引量:3
13
作者 刘湘梅 邵建兴 +2 位作者 侯维娜 杨军 高文利 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2010年第3期329-333,344,共6页
鉴于现有球面三角剖分算法不能同时兼顾算法简单有效、剖分单元变形小和网格信息易于管理等特性,基于波前法层层推进原理,提出一种非层次递归剖分的球面三角剖分算法。并针对相邻波前剖分段数相等,其剖分单元几何变形比较大的情况,提出... 鉴于现有球面三角剖分算法不能同时兼顾算法简单有效、剖分单元变形小和网格信息易于管理等特性,基于波前法层层推进原理,提出一种非层次递归剖分的球面三角剖分算法。并针对相邻波前剖分段数相等,其剖分单元几何变形比较大的情况,提出了网格优化方案。通过与QTM(quaternary triangular mesh)算法比较,从剖分网格质量与剖分单元数两方面,分析了该算法球面三角网格的性能。分析结果表明:剖分所得的网格几何变形小、相似程度高、剖分单元数少,该剖分算法是一种有效的高精度球面三角剖分算法。 展开更多
关键词 球面三角剖分 波前法(AFM) 网格优化 四元三角网模型(QTM)
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基于QTM的导航星库划分方法 被引量:1
14
作者 赵启坤 严小军 《导航与控制》 2016年第6期81-87,共7页
为了提高星敏感器观测星的检索速度,提出了一种基于球面四元三角网(Quaternary Triangular Mesh,QTM)的导航星库划分方法。该方法首先利用天球的内接正八面体把全天球划分成8个子天区,然后在每个子天区中进行与经纬度相关的剖分和编码,... 为了提高星敏感器观测星的检索速度,提出了一种基于球面四元三角网(Quaternary Triangular Mesh,QTM)的导航星库划分方法。该方法首先利用天球的内接正八面体把全天球划分成8个子天区,然后在每个子天区中进行与经纬度相关的剖分和编码,最后扫描恒星星表,把每颗导航星信息划归到相应的子天区内存储。利用此星库进行的局部天球星图识别仿真实验表明该星库具有很高的检索效率。 展开更多
关键词 星敏感器 导航星星库 球面四元三角网 星图识别
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基于球面QTM的海平面上升淹没模拟系统 被引量:1
15
作者 邢华桥 侯妙乐 +1 位作者 王磊 姜晓轶 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2689-2694,共6页
针对海平面上升后淹没范围的动态模拟问题,研究了面向大场景三维可视化的数据组织与调度、顾及球面四元三角网(Quaternary Triangular Mesh,QTM)邻近关系的淹没范围模拟等关键技术问题;应用Visual C#3.0开发语言和Microsoft Direct X 9... 针对海平面上升后淹没范围的动态模拟问题,研究了面向大场景三维可视化的数据组织与调度、顾及球面四元三角网(Quaternary Triangular Mesh,QTM)邻近关系的淹没范围模拟等关键技术问题;应用Visual C#3.0开发语言和Microsoft Direct X 9三维图形开发包从底层设计开发了基于球面QTM的海平面上升淹没动态模拟系统,介绍了系统的总体架构和主要功能,以天津市滨海新区为试验区域,对给定上升水位的淹没范围进行动态模拟。实验结果表明:该系统可以为海平面上升后沿海区域的淹没灾害预警提供有效的支持。 展开更多
关键词 球面QTM 海平面上升 QTM邻近关系 动态模拟
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球体散射场计算前置处理中的球面剖分算法
16
作者 蒋泽 刘湘梅 +2 位作者 邵建兴 侯维娜 高文利 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第19期213-216,共4页
基于球体电磁散射计算,提出了一种新型高精度球面剖分算法——球面三角自适应剖分算法。通过阐述新算法的基本思想、步骤和特点,从几何变形、收敛性和剖分单元数等三个方面,对该算法剖分模型与QTM模型进行了形状特性和剖分复杂度的定量... 基于球体电磁散射计算,提出了一种新型高精度球面剖分算法——球面三角自适应剖分算法。通过阐述新算法的基本思想、步骤和特点,从几何变形、收敛性和剖分单元数等三个方面,对该算法剖分模型与QTM模型进行了形状特性和剖分复杂度的定量比较分析;针对球体散射计算实例,验证了新算法的正确性与有效性。结果表明:相对于QTM模型,新算法剖分模型的几何变形小、相似程度高、所需剖分单元少,并且具有较高的计算精度。 展开更多
关键词 球面三角 自适应剖分 四元三角网模型 几何变形 收敛性
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