收藏本站
《中南大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向陆地边界场景的三维建模方法研究

刘帅  
【摘要】:“数字陆地边界”三维建模常用的方法有两种,一是将数字高程模型与影像相结合,在边界地带构建本质上为2.5维的LOD 0级数字地形模型;二是在边界口岸等局部范围,采用实体模型与纹理贴面相结合的方法,构建多级LODs三维模型。用这两种方法构建的边界三维模型均有一定的局限性,前者的现势性往往不高、纹理细节不够,后者构建技术复杂、更新较为困难,往往不能满足边界突发事件处置和勘界联检等对局部高细节、现势性三维场景的需求。研究发展适合边界场景特点的三维建模方法,是“数字陆地边界”的一个重要研究任务。 为此,本论文以研究发展适合边界场景特点的三维建模方法为目标,提出一种立体全景建模方法,并结合界碑等分界标志物的三维重构以及边界局部地区综合多类信息浏览与分析表达集成方法等科学问题展开相关深入的研究,最后开发实验系统对研究的成果进行了验证与分析。论文的主要研究内容和成果总结如下: (1)提出了适用于边界地区的一种全景建模方法。该方法可构建具备量测操作分析功能的三维全景模型,在“数字陆地边界”景观表达中,易与3DGIS结合。通过构建立体全景模型,分析其内在的双球面投影几何关系,推导出其核线几何关系的形式化描述,并由此建立数据量测计算的理论依据,研究构建相对定向、绝对定向以及立体量测等算法。最后,通过采集的陆地边界地区数据对具体的量测方法进行了验证。 (2)提出一种基于横向切片的分界标志物三维重构方法。该方法利用平面单应变换和未标定的多视图完成三维重建。通过对重构物体成像轮廓约束及场景约束,求得各层轮廓线的三维值以及重构物体的高度。该方法无需相机标定,无需计算基本矩阵,无需进行重构物体的特征匹配。因此与传统摄影测量方法相比具有简便易行的优点。实验表明该方法对规则与非规则物体的三维重建均具有良好的效果。 (3)提出了一种综合多类信息浏览与分析表达的集成方法。针对边界突发事件、勘界等局部地区的应用需求,在构建“数字陆地边界”系统时,必须集成各方面的数据,包括覆盖该区域的数字地形模型,地表各类对象的三维模型,重点路段的序列全景模型,以及界碑等分界物的三维显示等等。为此,论文提出了基于Web环境的各类数据多层次细节模型集成方法,包括集成的架构设计,以及集成的功能设计与实现技术等。 (4)开发原型验证系统。针对本论文提出的原理与算法,利用Matlab实现了立体全景建模、分界标志物三维重构。在Web环境下,应用Java编程,开发了边界局部地区综合多类信息浏览与分析的原型系统。实验验证了文章所提出的边界三维建模方法。全景建模数据采集简便灵活、现势性强、细节表达丰富且构模效率高、并具备可量测性;三维重构能实现分界物的简便、快速建模;集成方法能有效集成各种层次细节模型。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 胡波;基于CityGML三维城市模型的语义查询与共享研究[D];重庆师范大学;2012年
2 李艳丽;基于L系统的三维地图符号研究[D];江西理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘学军,龚健雅;约束数据域的Delaunay三角剖分与修改算法[J];测绘学报;2001年01期
2 张永军,刘经南,张祖勋,张剑清;基于非量测CCD摄像机的钣金件误差检测[J];测绘学报;2004年02期
3 郑顺义;孙明伟;;基于物体成像轮廓的视觉测量与重建[J];测绘学报;2006年04期
4 王耀革;朱长青;王志伟;;基于Coons曲面的规则格网DEM表面模型[J];测绘学报;2008年02期
5 毛善君,马洪兵;自动构建复杂地质体数字高程模型的方法研究[J];测绘学报;1999年01期
6 岳天祥;杜正平;;高精度曲面建模最佳表达形式的数值实验分析[J];地球信息科学;2006年03期
7 邓松杰;周松斌;程韬波;;利用鱼眼镜头生成全景图像的方法[J];工程图学学报;2010年01期
8 王道义,黄大为,邬敏贤,严瑛白,金国藩;全景环形透镜原理与特点剖析[J];光学技术;1998年01期
9 曾吉勇,苏显渝;双曲面折反射全景成像系统[J];光学学报;2003年09期
10 漆驰,刘强,孙家广;摄像机图像序列的全景图拼接[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 卢华兴;DEM误差模型研究[D];南京师范大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任平;地图的发展与数字地球[J];安徽教育学院学报;2002年03期
2 马广恩;石若明;朱凌;童君;;由结构光扫描重建老北京城三维模型的实验设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
3 韩强;;基于广义Hough变换的手写文档整词定位[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
4 张耀波;DEM在公路设计中的应用[J];安徽地质;2002年03期
5 陈斌;李迪;周志逵;;地理空间元数据管理系统的研究与设计[J];安徽地质;2004年04期
6 何义权;;安徽省国土资源信息化回顾与挑战[J];安徽地质;2009年01期
7 傅长刚;;小比例尺数码航摄资料在城市规划中的应用[J];安徽地质;2009年03期
8 周利利;王崇倡;王涛;;DOM制作过程中存在若干问题的处理方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年05期
9 于鹏;;合肥市城市工程地质信息系统的建设与应用[J];安徽建筑;2011年01期
10 靳祥升;王琴;;地面立体摄影测量技术在水土流失监测中的应用[J];安徽农业科学;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李旸;汪泉;刘建中;严小燕;;基于哑铃型农业信息化模型的数字农业技术与方法研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 潘元庆;谷志云;李保贤;陈伟强;李天阁;;GIS在农业和土地资源管理中的应用研究[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(上册)[C];2007年
3 邓杏杏;;ARCGIS在区域气候因子空间模拟中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
4 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 王彦敏;;江苏省1:5万正射影像快速更新[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 董翠珠;蒋淼;;利用数字影像DMC快速制作DOM方案[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 杨志红;李超;李向阳;;GIS在水利方面的应用[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 汪力;叶桦;夏良正;;利用特征点定位嘴巴[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 徐晓冰;光伏跟踪系统智能控制方法的研究[D];合肥工业大学;2010年
10 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
2 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 王飞;基于MAPGIS的开采沉陷预计分析系统[D];河南理工大学;2010年
4 王宏涛;精密单点定位技术在GPS辅助空中三角测量中的应用研究[D];河南理工大学;2010年
5 田继辉;用于三维影像快速浏览的多尺度DEM数据组织研究[D];河南理工大学;2010年
6 梁鹏帅;基于OpenGL的三维可视地理信息系统初步设计[D];河南理工大学;2010年
7 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
8 黄鹏;市级大地水准面精化的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
9 王晶;数字摄影技术在矿山提升设备变形监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
10 解卫卫;基于ArcGIS Engine的电力地理信息系统平台设计[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈引川;王青山;;基于CityGML的城市建筑物三维建模研究[J];北京测绘;2011年03期
2 陈毓芬;地图符号设计的逻辑性原则[J];北京测绘;1998年01期
3 高玉荣,朱庆,应申,肖建平;GIS中三维模型的视觉变量[J];测绘科学;2005年03期
4 王继周;李成名;;城市景观三维模型库的原理、构建及应用[J];测绘科学;2007年04期
5 陈引川;;对城市地理标记语言(CityGML)的探讨[J];测绘科学;2009年05期
6 蒋秉川;夏青;岳利群;陈华;;基于三维地图视觉变量理论的三维符号设计[J];测绘科学;2009年06期
7 欧阳群东;巫兆聪;胡忠文;邓媛媛;;CityGML应用领域三维建模研究[J];测绘科学;2011年03期
8 朱敦尧;地图之结构[J];测绘学报;1988年02期
9 王家耀;;地图制图学与地理信息工程学科发展趋势[J];测绘学报;2010年02期
10 吴明光;陈泰生;檀姗姗;骆骐;闾国年;盛业华;;基于PostScript成像模型的线状地图符号数据结构[J];测绘学报;2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈泰生;三维符号及其共享研究[D];南京师范大学;2011年
2 危拥军;三维GIS数据组织管理及符号化表示研究[D];解放军信息工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周宁;基于CityGML的城市三维信息描述方法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 孙小涛;基于CityGML的城市三维建模和共享研究[D];重庆师范大学;2011年
3 刘硕;分形图形的代数语言系统研究[D];兰州理工大学;2011年
4 许娇龙;基于CityGML的三维GIS关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 车森;地图出版符号库的设计与实现[D];解放军信息工程大学;2004年
6 胡海清;虚拟植物生长建模可视化技术研究[D];重庆大学;2004年
7 周春江;基于L系统的虚拟植物生长的模拟研究[D];重庆大学;2005年
8 吴志勇;图像与动画设计[D];武汉大学;2005年
9 杜萍;基于GML的空间信息共享模型设计与实现[D];西南交通大学;2006年
10 黄辉;基于L系统的虚拟园林观赏树木生长建模研究[D];中南林业科技大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 岳天祥,艾南山;冰斗形态的数学模型[J];冰川冻土;1990年03期
2 邬伦;承继成;史文中;;地理信息系统数据的不确定性问题[J];测绘科学;2006年05期
3 王东华,吉建培,刘建军,商瑶玲,王中祥;论国家1:50000数字高程模型数据库建设[J];地理信息世界;2003年02期
4 周启鸣;刘学军;;空间数据的增值——以数字地形分析为例[J];地理信息世界;2006年03期
5 冯文灏;关于近景摄影机检校的几个问题[J];测绘通报;2000年10期
6 唐新明,李莉,季小燕,王东华,商瑶玲,刘建军,宋鸿运,李力勐,廖安平,翟勇,严荣华;全国七大江河流域重点防范区1∶1万数字高程模型(DEM)数据库的建立[J];测绘通报;2002年06期
7 吴勇;汤国安;杨昕;;小波派生多尺度DEM的精度分析[J];测绘通报;2007年04期
8 吕言;数字地面模型内插中多面法与配置法比较性的研究[J];测绘学报;1982年03期
9 李德仁,陈晓勇;用数学形态学变换自动生成DTM三角形格网的方法[J];测绘学报;1990年03期
10 毛善君,张大顺;计算机自动快速三角联网法[J];测绘学报;1991年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵杰;数字地形模拟—地形数据获取与数字地形分析研究[D];武汉大学;2004年
2 曾衍伟;空间数据质量控制与评价技术体系研究[D];武汉大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈建国;张玲;;CAD三维建模技术的发展[J];机电技术;2010年04期
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026