数字地形景观图制作优化方法与技术研究

发布时间：2017-05-05 18:11

  本文关键词：数字地形景观图制作优化方法与技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地图上地形的表达方式是随着科学技术的发展和人类的需求发展进步的,随着3S技术和4D产品的发展和完善,以及计算机图形图像技术的进步,利用计算机制作不同形式的地图成为可能,这大大丰富了地图品种。利用高精度的4D产品延伸制作而成的数字地形景观图,是地图发展过程中一种新的地图模式,不仅具有传统地图信息方面的价值,而且还有艺术方面的价值,具有极高的观赏性。对数字地形景观图制作优化方法与技术的研究,目的是在前人研究的基础上,探索地形可视化的一种新颖的表达方式,丰富数字地形景观图的表达形式和表达效果。论文的主要研究内容有:1.研究了地形可视化的历史发展进程,从数字地形景观图数据处理的研究、关键技术的研究和实践的研究三个方面分析了数字地形景观图制作的研究现状,通过对研究现状的分析,提出了场景可视性优化和显示效果优化两个研究内容。2.研究了数字地形景观图的相关理论,概括总结了其特点,分析了数字地形景观图制作的数据基础,阐述了制作原理,总结了数字地形景观图的制作模式,分析了几种制图模式的制图特点和适用性。3.分析了场景可视性含义,提出了通过地形变形对场景可视性进行优化的方法。详细研究了基于渐进式投影、基于视线追踪、基于变分法的地形变形方法。基于渐进式投影的地形变形将地形当作一个整体来看待,方便易行,能明显改善地形景观图的视觉效果;基于视线追踪的地形变形则根据具体的地形情况有针对性的变形,能确保指定地理特征的可视性;基于变分法的地形变形同时兼顾了地理特征的可视性和地形变形大小两个方面,在增加地形特征可视性的同时,考虑了地形变形的大小。4.从遥感影像处理、纹理合成、矢量数据三维显示三个方面研究了数字地形景观图显示效果优化方法,分别是:研究了增强遥感影像地形信息的影像融合技术和基于DEM的遥感影像地形信息增强技术;研究了基于样本的手绘效果面状纹理合成方法,并提出了一种新的纹理合成策略;针对纹理法表达矢量要素失真的问题,提出了综合运用几何法和纹理法的矢量要素三维显示方法,该方法具有几何法的精确性和纹理法的便利性。5.分别对数字地形景观图制作场景可视性优化和显示效果优化的相关技术进行实验,论证本文相关方法与技术的可行性。
【关键词】：数字地形景观图 地形可视化 可视性 地形变形 渐进式投影 视线追踪 变分法 遥感影像处理 纹理合成 几何法 纹理法
【学位授予单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P209;P285.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究现状及分析11-16
• 1.2.1 数字地形景观图制作数据处理研究现状11-12
• 1.2.2 数字地形景观图制作关键技术研究现状12-14
• 1.2.3 数字地形景观图制作实践研究现状14-15
• 1.2.4 现状分析15-16
• 1.3 研究意义16-17
• 1.4 研究内容与组织结构17-18
• 第二章 数字地形景观图制作相关理论18-30
• 2.1 数字地形景观图概述18-20
• 2.1.1 数字地形景观图介绍18-20
• 2.1.2 数字地形景观图特点20
• 2.2 数字地形景观图制作数据基础20-22
• 2.3 数字地形景观图制作原理22-25
• 2.3.1 数字地形景观图的表达内容22-23
• 2.3.2 地形三维可视化流程23-25
• 2.4 数字地形景观图制作模式25-29
• 2.4.1 数字高程模型直接渲染模式25-26
• 2.4.2 数字高程模型叠加地表纹理26-28
• 2.4.3 数字高程模型叠加地物模型28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 基于地形变形方法的场景可视性优化研究30-48
• 3.1 场景可视性优化概述30-32
• 3.1.1 可视性含义30
• 3.1.2 场景可视性优化方法30-32
• 3.2 基于渐进式投影的地形变形32-36
• 3.2.1 渐进式投影介绍32-33
• 3.2.2 渐进式投影算法33-36
• 3.3 基于视线追踪的地形变形36-41
• 3.3.1 山脚线提取37-39
• 3.3.2 可视性判断39-40
• 3.3.3 地形缩放40-41
• 3.4 基于变分法的地形变形41-47
• 3.4.1 变分法、能量优化42
• 3.4.2 问题描述42-44
• 3.4.3 能量方程的构建44-45
• 3.4.4 离散化及实现45-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 数字地形景观图显示效果优化方法研究48-64
• 4.1 遥感影像地形信息增强技术48-52
• 4.1.1 遥感影像处理的内容48-49
• 4.1.2 遥感影像融合技术49-50
• 4.1.3 基于DEM的遥感影像地形信息增强50-52
• 4.2 基于样本的手绘效果面状纹理合成方法52-56
• 4.2.1 基于样本的纹理生成方法介绍53-54
• 4.2.2 基于像素点的纹理合成算法54-55
• 4.2.3 数字地形景观图纹理合成策略55-56
• 4.3 综合运用几何法和纹理法的矢量数据三维显示56-63
• 4.3.1 矢量数据三维显示方法概述56-59
• 4.3.2 基于几何法的线状矢量要素与规则格网DEM叠加算法59-61
• 4.3.3 基于纹理映射的线状矢量要素符号化61-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第五章 实验64-72
• 5.1 基于渐进式投影的地形变形实验64-67
• 5.2 基于DEM的遥感影像地形信息增强实验67-68
• 5.3 基于样本的手绘效果纹理合成实验68-69
• 5.4 综合运用几何法与纹理法的矢量数据三维显示实验69-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 6.1 主要工作总结72
• 6.2 主要创新点72-73
• 6.3 有待深入研究的内容73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：346836