学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

多分辨率空间数据模型理论与实现技术研究

作　者: 张锦
导　师: 刘大杰；龚健雅
学　校: 中国科学院研究生院（测量与地球物理研究所）
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 地理信息系统多分辨率超图对象模型自适应规则三角形数字地面模型
分类号: P208
类　型: 博士论文
年　份: 2002年
下　载: 1005次
引　用: 18次
阅　读: 论文下载

内容摘要

论文主要对两种类型的多分辨率空间数据模型理论和实现技术进行研究，第一类空间数据是数字线划图数据DLG，第二类是数字高程模型数据DEM。这两类空间数据的建模方法存在较大的差异，第一类数据的建模是通过特征模型和超图对象模型实现的，第二类数据的建模是通过对自适应规则三角形和不规则三角形的简化与细化算法的研究实现的。作者在本文中的主要工作有：对规范化超图模型的理论及其可视化表示方法进行了探讨，这种超图模型可形象表达特征空间数据之间的对象语义关系，同时还研究了应用UML建立和表达符合国际标准和可在应用开发环境直接使用的对象多分辨率空间数据模型。通过对空间数据尺度特性，空间数据分辨率、比例尺和尺度之间基本关系的研究，说明了以分辨率作为空间数据尺度特性的描述是可行的；进一步研究了基于特征模型的空间关系分类、谓词和形式化表达理论方法，并研究提出了具有表达复杂空间关系能力、模型集成能力的超图对象模型HOOM，以及规范化多分辨率空间数据组织和管理对象模型，从而完备地表达特征空间关系和组织管理特征空间数据。应用偏序关系、等价关系和单纯复形理论，初步研究了多分辨率空间数据模型形式化表达方法，提出了一个二元组形式化多分辨率空间数据模型。并以Jarno Peschie的算法为基础，全面研究了路网的自动综合算法通过分析研究多分辨率地形表现模型和实时地形简化应解决的关键技术问题，进一步研究了规则三角形网和顾及地面特征点线的不规则三角形依赖于视点的多分辨率地形模型简化算法；应用研究所取得的理论和方法，开发了系统实现模拟软件HyperGIS和HyperTerrain。

全文目录

第一章绪论  7-25
  1．1 地理信息系统的发展与现状分析  7-14
  1．2 GIS空间数据模型理论研究现状和存在的问题  14-20
    1．2．1 数据模型的三层结构  14-16
    1．2．2 面向对象的数据模型  16-18
    1．2．3 基于特征的空间数据模型理论  18-19
    1．2．4 超图模型  19-20
  1．3 多分辨率空间数据模型研究现状和存在的问题  20-22
  1．4 制图综合理论与技术研究现状和存在的问题  22-24
  1．5 论文的主要内容  24-25
第二章空间数据特性和UML对象建模理论  25-50
  2．1 空间数据产品类别和特性  25-30
    2．1．1 空间数据产品分类  25-28
    2．1．2 空间数据特性  28-30
  2．2 GIS中的分辨率、尺度和精度  30-39
    2．2．1 尺度问题  30-32
    2．2．2 应用中有关尺度问题的分类  32-33
    2．2．3 IT领域相关分辨率问题  33-36
    2．2．4 GIS应用中的分辨率问题研究  36-39
  2．3 统一模型语言UML  39-48
    2．3．1 静态结构图  41-45
    2．3．2 用例图  45-46
    2．3．3 顺序图  46
    2．3．4 协作图  46-47
    2．3．5 状态图  47
    2．3．6 活动图  47-48
    2．3．7 活动图  48
    2．3．8 组件图  48
    2．3．9 配置图  48
  2．4 本章小结  48-50
第三章基于特征的空间数据模型理论  50-65
  3．1 特征概念  50-52
  3．2 特征模型  52-57
    3．2．1 特征对象的组成  52-53
    3．2．2 特征对象和几何对象之间的关系  53-54
    3．2．3 基本几何对象的层次和关系  54-55
    3．2．4 抽象机制  55-57
  3．3 特征模型空间关系表达  57-62
    3．3．1 属性关系  58-59
    3．3．2 时间关系  59
    3．3．3 空间关系  59-61
    3．3．4 特征关系形式化的基本技术问题  61-62
  3．4 特征模型的应用  62-63
  3．5 本章小结  63-65
第四章应用超图对象模型组织空间数据  65-81
  4．1 超图概念  65-69
    4．1．1 应用超图模型表达面向对象的语义关系和基本的空间关系  66-69
  4．2 超图对象模型  69-72
  4．3 超图理论应用于超图对象模型  72-79
    4．3．1 平面图论基本概念和图的矩阵表示  72-74
    4．3．2 超图基本理论  74-75
    4．3．3 超图表示与超图对象模型表示的关系  75-76
    4．3．4 超图理论应用实例  76-79
  4．4 基于超图对象模型组织特征数据的GIS系统开发技术  79-80
  4．5 本章小结  80-81
第五章形式化多分辨率空间数据模型理论  81-92
  5．1 预备知识  81-85
    5．1．1 集合的叉积  81
    5．1．2 关系  81-82
    5．1．3 关系的表示和运算  82-83
    5．1．4 逆关系  83
    5．1．5 复合关系和闭包运算  83
    5．1．6 等价关系  83-84
    5．1．7 偏序关系  84-85
  5．2 单纯形和单纯复形  85-87
    5．2．1 单纯复形的表示  86-87
  5．3 单纯复形用以表示离散空间  87-91
    5．3．1 闭合空间对象的表示  87
    5．3．2 一般空间对象表示  87-88
    5．3．3 空间关系表达  88-90
    5．3．4 多分辨率空间对象操作的形式化表示  90-91
  5．4 形式化多分辨率空间数据模型表达  91
  5．5 本章小结  91-92
第六章多分辨率空间数据组织和计算的关键技术问题  92-106
  6．1 规范化多分辨率空间数据组织和管理对象模型  92-94
  6．2 不同投影下的空间数据转换  94-95
  6．3 自动综合算子和路网自动综合方法  95-105
    6．3．1 自动综合算子  95-96
    6．3．2 路网自动综合算法  96-105
  6．4 本章小结  105-106
第七章多分辨率地形表现模型  106-131
  7．1 研究现状分析  106-110
    7．1．1 问题的提出  106-107
    7．1．2 地形可视化基本描述  107
    7．1．3 研究现状分析  107-110
    7．1．4 本论文研究的问题  110
  7．2 DEM算法基础  110-113
    7．2．1 Voronoi图和Delaunay三角形  110-113
    7．2．2 TIN模型算法  113
  7．3 关键技术问题  113-115
  7．4 多分辨率地形模型  115-127
    7．4．1 自适应规则三角形网多分辨率地形模型  115-120
    7．4．2 不规则三角网多分辨率地形模型  120-127
  7．5 分区计算DEM时边缘分辨率平滑过渡的方法  127-129
  7．6 本章小结  129-131
第八章多分辨率地形表现实现技术  131-162
  8．1 基于图形渲染的算法基础  131-145
    8．1．1 曲线、曲面表示的基础知识  131-136
    8．1．2 光照模型  136-141
    8．1．3 纹理及纹理映射  141-145
  8．2 OpenGL概要  145-158
    8．2．1 OpenGL工作流程  146
    8．2．2 OpenGL图形操作步骤  146-147
    8．2．3 Windows NT下的OpenGL函数  147
    8．2．4 OpenGL基本功能  147-148
    8．2．5 Windows NT下OpenGL的结构  148-149
    8．2．6 OpenGL变换  149-153
    8．2．7 三维图形显示流程  153-154
    8．2．8 OpenGL中的光照  154-155
    8．2．9 OpenGL中的纹理  155-158
  8．3 利用OpenGL开发地形可视化软件  158-161
    8．3．1 基本框架  158
    8．3．2 MIPmaps纹理映射  158-160
    8．3．3 HyperTerrain地形可视化软件  160-161
  8．4 本章小结  161-162
第九章结论  162-164
参考文献  164-173
攻博期间主持的科研项目和发表的论文目录  173-175
致谢  175

多分辨率空间数据模型理论与实现技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文