本文關(guān)鍵詞：融合實景圖與DEM的地形增強表達(dá)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)前GIS領(lǐng)域?qū)Φ匦蔚谋磉_(dá)形式有很多方面難以為人們所接受。目前的地形表達(dá)形式呈現(xiàn)給用戶的多是抽象地圖和俯視圖(從空中俯視世界)。對俯視視角而言,人們觀察世界的經(jīng)驗非常有限,這種曾受質(zhì)疑的上帝視角視圖方式(由Longley指出)將人們的現(xiàn)實經(jīng)驗與GIS研究割裂開來,且這樣的地理空間表達(dá)和認(rèn)知理論也有悖人類的認(rèn)知習(xí)慣；從抽象表達(dá)層面來看,地圖表達(dá)方式都是對現(xiàn)實世界的抽象,給人的直觀感受是不真實,并且也不可避免的造成真實世界和GIS抽象世界之間的語義差異和信息丟失,對用戶讀圖和推斷地理含義造成一定困難。因此GIS最終的社會化有賴于科學(xué)的觀察觀和符合人類習(xí)慣的表達(dá)方式有機融合。 本研究通過將包含自然地形場景的實景圖片與DEM匹配融合,實現(xiàn)二維實景圖像和三維地形的映射關(guān)聯(lián),利用實景圖高清紋理細(xì)節(jié)增強表達(dá)對應(yīng)區(qū)域的DEM,同時以DEM等GIS數(shù)據(jù)為后臺支持,在實景圖中進(jìn)行空間信息可視化。 首先,本文設(shè)計了基于決策樹的分類算法從實景圖中分割天空和地面得到天際線,并以此為基礎(chǔ)針對實景圖像素高清、紋理細(xì)節(jié)豐富等特點,嘗試了用圖像抽象算法提取地形輪廓線；本文利用光線追蹤算法來提取視點位置對應(yīng)360°水平環(huán)視場景深度圖,并以此為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),通過圖像算法提取DEM天際線和輪廓線； 其次,本文研究了實景圖空間參數(shù)推算算法：在預(yù)匹配階段利用曲線曲率積分描述符匹配實景圖天際線和DEM天際線得到初步的匹配結(jié)果,在精確匹配階段通過交叉相關(guān)性匹配實景圖輪廓線和DEM輪廓線得到最佳匹配位置,利用本文推導(dǎo)的參數(shù)計算公式計算實景圖空間參數(shù)； 最后,本文根據(jù)實景圖空間參數(shù)確定其在三維空間位置和姿態(tài),利用光線追蹤算法計算實景圖像素點對應(yīng)三維地形表面點來建立像素與三維點間互映射關(guān)系,并以此互映射關(guān)系實現(xiàn)了實景圖映射到三維地形表面、GIS數(shù)據(jù)在實景圖中展示和實景圖中的量測功能。 本文通過這種全新的表達(dá)方式和視角對傳統(tǒng)的地形表達(dá)方式進(jìn)行補充,嘗試將網(wǎng)絡(luò)中豐富的地形實景圖片擴充為數(shù)據(jù)源,以DEM為數(shù)據(jù)依托,使得現(xiàn)有地形表達(dá)更加貼近“人”的視角,進(jìn)一步推動GIS以人為本的社會化進(jìn)程。
【關(guān)鍵詞】：曲線匹配 地形表達(dá) 虛實融合 邊緣提取
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P208
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 縮寫詞、中英文術(shù)語對照8-15
• 第1章 緒論15-31
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 研究意義16-17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-27
• 1.3.1 實景圖空間參數(shù)的推算18-21
• 1.3.2 實景圖地形特征線提取21-22
• 1.3.3 DEM地形特征線提取22-23
• 1.3.4 曲線匹配算法23-25
• 1.3.5 GIS數(shù)據(jù)的實景化展示25-26
• 1.3.6 研究現(xiàn)狀總結(jié)與分析26-27
• 1.4 研究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線27-30
• 1.4.1 相關(guān)概念界定27
• 1.4.2 研究目標(biāo)27-28
• 1.4.3 研究內(nèi)容28-29
• 1.4.4 技術(shù)路線29-30
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)30-31
• 第2章 實景圖與DEM地形特征線提取31-48
• 2.1 傳統(tǒng)圖像邊緣提取算法31-36
• 2.1.1 經(jīng)典邊緣提取方法32-36
• 2.1.2 融合新技術(shù)的邊緣檢測方法36
• 2.2 實景圖地形特征線提取36-43
• 2.2.1 基于決策樹的天際線提取37-41
• 2.2.2 實景圖地形輪廓線提取41-43
• 2.3 DEM地形特征線提取43-46
• 2.3.1 光線追蹤算法43-44
• 2.3.2 基于光線追蹤算法的DEM地形特征線提取44-46
• 2.4 討論與小結(jié)46-48
• 第3章 地形特征線匹配48-59
• 3.1 維開曲線匹配算法48-50
• 3.1.1 曲線描述子48-49
• 3.1.2 相似性度量準(zhǔn)則49-50
• 3.2 地形特征線匹配50-58
• 3.2.1 基于天際線的匹配50-56
• 3.2.2 基于地形輪廓線的匹配56-58
• 3.3 本章小結(jié)58-59
• 第4章 融合模型的構(gòu)建59-69
• 4.1 數(shù)據(jù)庫的建立59-63
• 4.1.1 特征線匹配數(shù)據(jù)庫59-62
• 4.1.2 融合模型數(shù)據(jù)庫62-63
• 4.2 實景圖與三維地形的互映射63-68
• 4.2.1 實景圖到三維空間的映射64-65
• 4.2.2 三維空間到實景圖的映射65-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 第5章 融合實景圖與DEM的地形增強表達(dá)原型系統(tǒng)69-73
• 5.1 開發(fā)運行環(huán)境69-70
• 5.1.1 開發(fā)環(huán)境69-70
• 5.1.2 運行環(huán)境70
• 5.2 系統(tǒng)總體設(shè)計70-71
• 5.3 系統(tǒng)功能設(shè)計71
• 5.4 系統(tǒng)實現(xiàn)71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第6章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 結(jié)論73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果81-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫敏,陳秀萬,張飛舟,鄭宏偉;增強現(xiàn)實地理信息系統(tǒng)[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年06期

2 陳靖,王涌天,施琦,閆達(dá)遠(yuǎn);增強現(xiàn)實系統(tǒng)的動態(tài)注冊[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2001年05期

3 李德仁;郭晟;胡慶武;;基于3S集成技術(shù)的LD2000系列移動道路測量系統(tǒng)及其應(yīng)用[J];測繪學(xué)報;2008年03期

4 張奮;盧珍珠;;增強現(xiàn)實技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用[J];測繪與空間地理信息;2007年04期

5 張桂梅;任偉;儲s，

本文編號：413243