国家自然科学基金(41001300)
- 作品数：13 被引量：67H指数：4
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- 相关机构：首都师范大学中国科学院教育部更多>>
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- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术环境科学与工程更多>>
- 灾害可视化系统中的二三维联动技术研究被引量：11
- 2012年
- 灾情信息的可视化表达是地理信息系统应用于辅助应急救灾工作的一个重要方面。本文将二三维GIS各自的优点整合到一个完整的可视化系统中,并通过一定的联动机制使2者的数据显示与操作同步,着重介绍了二三维联动技术的原理、实现方法等问题,设计了基于二三维混合结构的GIS,同时包含二、三维GIS环境并支持二三维联动模式下的灾情可视化和相关分析工作,最后以巨灾综合信息集成显示系统为例,并给出了二三维联动实现的基本设计方案。
- 关峰刘浩曹巍
- 关键词：灾害
- 面向大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法被引量：5
- 2013年
- 随着图形硬件性能的提升,大规模地形绘制的主要瓶颈已从绘制能力不足转变为大数据的传输,针对这一问题提出一种支持大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法。将超大地形数据以瓦片金字塔形式存储于硬盘,绘制每一帧时只调度当前场景所需的少量瓦片进入显存。首先利用GPU实时计算地形网格点的地理坐标并传回CPU分析可见范围,然后采取瓦片四叉剖分、规则化处理和瓦片合并等一系列操作在所有LOD层中拣选最优瓦片集合并调入内存,在内存中利用一块固定大小的缓存进行管理与更新,并最终以单张纹理的形式传入显存进行采样和绘制。实验表明,该算法节约了大量的显存带宽,有效提升了系统在数据传输方面的执行效率,在大规模地形调度与绘制中取得了较好的效果。
- 刘浩曹巍赵文吉宁方馨潘李亮
- 关键词：动态调度VIRTUALTEXTUREGPU
- 面向地震灾害场景建模的三维地形交互改造技术
- 2013年
- 在虚拟地震灾害场景基础上,提出一种细节可控的三维地形实时改造算法,用于模拟因地震造成灾区地表形态的变化情况。该方法将地形改造的主要任务交由GPU(图形处理器)的pixel shader(像素着色器)完成,在pixel shader中将原始地形高度图的高程数据读取出来,通过设计算法对数据进行改造后输出至一张新的高度图,并用新的高度图替换原始高度图重新绘制一遍场景,以完成地形的实时改造;使用"乒乓"算法和批处理方式对地形改造效率进一步优化;引入Perlin(柏林)噪声增加了地形改造结果的随机扰动性,使改造结果更加逼真和接近实际情况。实验结果表明:该方法能够在地震灾害场景仿真平台中得到很好的应用,运算效率高,能够满足地形实时改造和交互编辑的实际需求。
- 刘浩赵文吉段福洲曹巍李家存
- GIS系统中灾情信息动态可视化研究被引量：8
- 2012年
- 灾情信息在GIS系统中的可视化表达是GIS系统应用于减灾应急救援工作的需求。基于灾情信息的复杂性,设计了集二维和三维结构于一体的GIS系统作为灾情信息综合表达的多维空间可视化平台,在此基础上实现了各类灾情信息的可视化表达及综合灾情信息的一体化集成显示。将该方法运用于某自然灾害减灾系统中的灾情信息可视化表达与灾情展示模块,实践结果证明了该方法的可行性与优越性。
- 刘浩段莉琼曹巍赵文吉宁方馨
- 关键词：动态可视化
- 一种三维地理环境中的灾场影像快速更新方法
- 2012年
- 提出一种在三维地理环境中,以普通相机拍摄的数码相片为数据源,对灾害现场的地表影像进行快速更新的方法。该方法首先通过记录相机拍摄时的位置和姿态参数计算出影像覆盖的区域;然后通过纹理坐标转换计算出覆盖区的纹理坐标;最后通过多重纹理混合技术在避免重复绘制的情况下,实现对地表影像的快速更新。该方法可弥补以遥感或航拍影像为数据源的传统方法在数据获取、处理以及传输等方面的缺点,并能缩短整个影像更新流程的周期,满足了灾害救援在时效上的要求。
- 曹巍段光耀
- 关键词：灾害救援影像更新三维地理信息系统
- 不同抗生素在剖面土壤中的吸附特征被引量：28
- 2013年
- 采用静态吸附实验研究了3类不同吸附性能的抗生素(四环素类、氟喹诺酮类、磺胺类抗生素)在北京市自然发育的表层土壤(0—20 cm)中的吸附动力学行为和剖面土壤(0—20、20—40、40—60、60—80、80—100 cm)中的吸附热力学行为.结果表明,3类抗生素在土壤中的吸附,呈现先快后慢的反应过程,均可以在24 h趋于平衡;Elovich方程能很好地描述3类抗生素在土壤中的吸附动力学过程.不同种类抗生素在同一深度土层中的吸附系数(K d)各不相同,吸附强弱顺序为:四环素类抗生素(503.1—5742 L·kg-1)>氟喹诺酮类抗生素(160.7—786.1 L·kg-1)>磺胺类抗生素(3.173—7.893 L·kg-1).同种抗生素在不同深度土层的K d值也存在较大差异,其中四环素类相差2.5倍、氟喹诺酮类相差2.8—3.6倍、磺胺类相差1.1倍.抗生素自身性质的差异是影响其在土壤中吸附行为的主要因素.剖面土壤理化性质的差异也会对抗生素在土壤中的吸附行为造成一定影响,土壤阳离子交换量和有机质是其主要的影响因子.
- 伊丽丽焦文涛陈卫平
- 关键词：抗生素土壤性质
- 一种三维灾场环境地表影像快速更新的方法
- 2013年
- 针对三维灾场环境地表影像动态更新的需求,提出了一种基于实拍照片的地表影像快速更新方法。首先利用相机的内部参数和拍照时记录的方位和朝向等参数,在三维空间中构建一个虚拟的相机视锥体模拟相机拍照时的姿态,与地面求交得到相机的取景范围;然后利用多重纹理混合法将照片叠加于地形表面,从而实现灾区影像的快速更新。实验表明,该方法实现的地表影像更新匹配效果较好,高清照片不仅提供了更多精细的地表信息,还克服了遥感影像所存在的数据获取难、周期长、传输量大等缺陷,简化了影像更新的工作流程,提高了时效性,能够满足实际应用的需要。
- 宁方馨王艳慧刘浩
- 关键词：影像更新
- 基于三维GIS的地震灾情实时动态标绘技术被引量：2
- 2013年
- 面向地震应急救援的分析与处置,研究基于三维灾场环境的地震灾情实时动态标绘技术。将标绘体系的层次结构设计为几何层、单元层和语义表现层,重点研究几何层和语义表现层的设计与实现方法,探讨如何将各类标绘方法与语义表现形式转化为地震应急灾情信息、救援信息的集成显示与可视化分析的有效手段。并通过实际应急演练,验证将实时动态标绘技术应用于地震应急救援分析与处置的可行性和有效性。
- 刘浩曹巍赵文吉宁方馨
- 关键词：地震应急三维GIS可视化分析
- 基于GPU的地下管线三维可视化建模研究被引量：4
- 2013年
- 地下管线的三维建模与可视化是构建"数字城市"的重要内容,总结现有地下管线实时建模算法的不足,提出一种利用GPU编程实现的地下管线实时三维可视化建模算法。利用现代GPU的可编程特性将管线建模的计算任务全部移植到GPU端完成,CPU端只需传入管径和管线节点坐标,利用GPU提供的几何着色器完成管线模型的顶点坐标计算、管线顶点数据自动生成及管线三角网构建等工作,并通过光照和纹理映射实现管线材质的真实感效果。实验结果表明,该算法克服了现有建模算法的缺陷,能够在保证管线拟合逼真度的基础上完成大规模管网系统三维实时可视化建模的任务。
- 刘浩赵文吉段福洲曹巍潘李亮
- 关键词：地下管线三维建模几何着色器
- 三维地形场景局部高精度地形快速更新方法被引量：1
- 2014年
- 三维地形场景在很多应用中需要通过及时更新局部高精度地形数据来构建重点区域的精细场景,针对局部区域地形数据的动态更新,提出了基于GPU实时网格细分的局部高精度地形的"镶嵌"算法;通过在GPU中对更新区域的地形网格实时插值细分来增加三角面片数,提高地形模型的几何精度,在有效保证更新区域地形绘制精度的同时,并没有增加内存与显存之间的数据传输压力。实验结果表明,更新区域的绘制精度能够满足要求,且执行效率优于现有的常用算法。
- 刘浩曹巍
- 关键词：三维地形场景
