景观可视性定量计算方法的研究

发布时间：2017-03-23 23:01

  本文关键词：景观可视性定量计算方法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机科学和多媒体信息处理的进步,地理信息系统的三维可视化技术得到了突飞猛进的发展。数字三维技术的发展,使得人们在地理信息系统中处理三维地理信息更加方便,且衍生出了数字高程模型(DEM),更加促进了三维可视化技术的发展。且可视性分析理论历经了从二维发展到三维的过程,正因为它从二维拓展到三维,使得可视性分析的研究应用从一个抽象的空间形态和空间结构逐渐发展为包含愈来愈多信息的视觉分析内容,在应用范畴上也从空间认知逐渐深入到视觉分析的各个方面。近年,基于规则格网的DEM可视性分析已经广泛应用在通信、军事、房地产与景观设计等多个领域。其典型应用包括视点到目标点的通视性计算,以及视点到一定范围内的可视域计算。本文围绕景观可视性分析的三项关键技术:DEM内插法、通视性分析与可视域生成,从三维建模、算法设计等方面进行了较为深入的分析与研究,具体内容包括以下几个方面:(1)DEM内插法。通过研究和分析了各个DEM内插法,实现了移动曲面拟合法,该法具有较强的灵活性和较高的DEM精度,且在一定条件下能最大程度的还原所用来做实验的景观地形区域。(2)通视性分析。针对景观中点对点的通视性分析问题,在MATLAB仿真环境,基于格网DEM,从传统算法出发,提出了一种改进Dyntacs通视算法,实践证明,该算法在保证一定准确率的条件下具有更高的计算效率。(3)可视域生成。视域生成算法是点对点通视算法的扩展,视域的值是由多次通视线生成的结果构成。生成可视域是一项非常耗时的操作,本文从传统的可视域生成算法出发,拓展了改进Dyntacs的通视算法,并提出了一种基于格网边界搜索的视域生成算法,该方法通过有效减少通视性分析中的计算冗余,在一定程度上提高了通视性分析的时间性能,满足了一般条件尤其是较大规模景观可视性分析的基本要求,同时,也提高了景观可视性分析的计算效率。
【关键词】：地理信息系统 DEM内插 景观 通视性分析 可视域
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 DEM内插法10-11
• 1.2.2 可视性分析11-13
• 1.2.3 相关理论发展13-14
• 1.3 论文的研究内容14
• 1.4 论文的组织结构14-16
• 第二章 景观可视性定量计算方法关键技术概述16-25
• 2.1 景观的基本构成16-17
• 2.2 可视性分析建模的主要特点17-18
• 2.3 景观可视性分析建模的关键技术18-22
• 2.3.1 数字地面模型18-19
• 2.3.2 DEM数据采集与获取19-21
• 2.3.3 通视性概念与模型21-22
• 2.4 景观可视性分析应用研究情况22-24
• 2.4.1 自然景观的视觉评价22-23
• 2.4.2 城市视觉景观研究23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 基于格网的DEM内插法25-32
• 3.1 DEM内插简介25-28
• 3.2 逐点内插的实现28-30
• 3.3 各种内插算法的分析与比较30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 景观可视性分析32-54
• 4.1 问题描述与相关工作32-33
• 4.2 传统通视性算法33-40
• 4.2.1 Janus算法33-35
• 4.2.2 Dyntacs算法35-37
• 4.2.3 ModSAF算法37-39
• 4.2.4 Bresenham算法39-40
• 4.3 改进通视性算法40-45
• 4.3.1 设计思想40-41
• 4.3.2 算法描述41-42
• 4.3.3 改进算法与传统通视算法的计算比较与分析42-45
• 4.4 传统视域生成算法45-48
• 4.4.1 R3 算法45-46
• 4.4.2 R2 算法46-47
• 4.4.3 XDraw算法47-48
• 4.5 改进视域生成算法48-52
• 4.5.1 设计思想与算法描述48-49
• 4.5.2 改进算法与传统算法的计算比较与分析49-52
• 4.6 本章小结52-54
• 第五章 总结与展望54-56
• 5.1 主要研究成果54-55
• 5.2 进一步的研究方向55-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 应申;李霖;梅洋;高玉荣;肖剑平;;增量法地形可视计算与分析[J];测绘学报;2007年02期

2 吴艳兰;基于参考面的可视域算法[J];测绘信息与工程;2001年01期

3 宋效东;刘学军;汤国安;王永君;田剑;窦万峰;;DEM与地形分析的并行计算[J];地理与地理信息科学;2012年04期

4 孙涛;谢晓方;孙永芹;;RSG地形的矢量视域改进算法[J];计算机工程与应用;2010年28期

5 张明敏,潘志庚,郑文庭,石教英;散乱点集Delaunay三角剖分的分布并行算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年07期

6 孙敏,薛勇,马蔼乃;基于格网划分的大数据集DEM三维可视化[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年06期

7 刘旭红,刘玉树,张国英;利用最大仰角插值技术的通视性分析算法研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年05期

8 鲁敏;张金芳;范植华;李原野;;基于DEM的视域分析与计算[J];计算机仿真;2006年05期

9 陈国良;孙广中;徐云;龙柏;;并行计算的一体化研究现状与发展趋势[J];科学通报;2009年08期

10 易敏,丁明跃,周成平;四种通视性分析方法与实验比较[J];数据采集与处理;1999年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 韩政;基于GIS的战场环境空间分析关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

2 王智杰;地形通视性算法研究与设计[D];国防科学技术大学;2003年

3 王进锋;真实战场环境中GIS空间分析研究[D];解放军信息工程大学;2007年

  本文关键词：景观可视性定量计算方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：264695