基于河流水文学使用过程性方法地形建模

发布时间：2017-04-29 11:19

  本文关键词：基于河流水文学使用过程性方法地形建模，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对传统地形合成方法缺乏可控性,同时合成后的地形不能满足与真实地质地貌相一致等问题,本论文提出了基于使用过程性建模的方法。为了克服过程性建模方法生成的地形模型不符合真实地貌形态的缺点,引入了水文学理论,基于Tokunaga网络的河网形态特征量化结果,进一步给出了基于L系统的河网过程性建模方法,通过给出不同的河网生成器,就能构建出符合地质地貌大体相一致的树状河网或羽状河网。在此基础上提出了构造支持地形山脊的启发式方法。在得到河网和山脊的三维地形骨架后,以此作为特征就可以采用数学的方法拟补出山体所需要的DEM数据,这样就可以模拟出符合真实情况的地形,由于这部分耗时比较长,为了满足用户实时要求的目的,引入了GPU技术来加速山体生成过程。同时利用泊松方程引入离散指导矢量场到参数化网格中,使得虚拟地形DEM可以与真实地形DEM进行无缝融合,并且用户可以根据需求进行局部化的网格编辑,对生成地形的高程产生影响,进而满足用户的需求。最后对25m分辨率的地貌DEM数据进行了实验研究和数据分析对比,结果表明该方法结合了物理建模和过程性建模的优势,具有良好的可控性,支持大规模地形可视化,引入GPU加速后即可达到快速实时目的,同时合成地形具有真实的地形地貌。
【关键词】：过程性建模 河流网络 泊松方程 地形可视化 水文学
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P343;P208
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 引言7-10
• 1.1 研究意义7
• 1.2 国内外研究现状7-9
• 1.3 本论文的主要工作9-10
• 第二章 基于河流水文学的河网构建10-14
• 2.1 基于Tokunaga网络的河网形态特征量化10-11
• 2.2 基于L-System的河网过程性建模11-12
• 2.3 基于河流分类的高程计算12-14
• 第三章 山脊的构造14-18
• 3.1 Voronoi图14-15
• 3.2 基于中点位移逆过程的数据扩展15-16
• 3.3 基于Laplace的扩散方程16-18
• 第四章 地形块的嵌入以及变形处理18-22
• 4.1 泊松方程18
• 4.2 地形融合与形变18-20
• 4.3 优化20-22
• 第五章总结与展望22-25
• 参考文献25-27
• 致谢27

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本文编号：334791