濕地景觀區(qū)三維模型構(gòu)建方法仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-23 16:35
探究一種有效的濕地景觀模型構(gòu)建方法,能夠提高模型構(gòu)建配準(zhǔn)時(shí)間,提高收斂性,提高模型構(gòu)建效率,在實(shí)際應(yīng)用中具備重要的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)當(dāng)前方法在對(duì)濕地景觀區(qū)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),由于城市化和生態(tài)環(huán)境變化的影響導(dǎo)致濕地景觀模型構(gòu)建時(shí)存在模型構(gòu)建冗余度較高,模型構(gòu)建的繁雜度增加,設(shè)計(jì)效果較差等問(wèn)題,提出一種基于云點(diǎn)融合的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法,通過(guò)計(jì)算濕地景觀區(qū)的總面積、斑塊密度、斑塊形狀指數(shù)和平均斑塊分維數(shù),獲得濕地景觀格局指數(shù)。計(jì)算三維濕地景觀云融合變換的最小函數(shù),利用該函數(shù)計(jì)算三維平移變換量、三維模型的旋轉(zhuǎn)矩陣和三維模型的縮放因子,變換構(gòu)建濕地景觀區(qū)三維模型。仿真結(jié)果證明,上述方法可以減小誤差、降低配準(zhǔn)時(shí)間、提高收斂性、降低冗余度、增強(qiáng)濕地景觀區(qū)三維模型構(gòu)建的整體效果。
【文章來(lái)源】:計(jì)算機(jī)仿真. 2019,36(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
原始濕地景觀圖像
模型的構(gòu)建。4仿真及分析為了驗(yàn)證一種基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀區(qū)三維模型構(gòu)建方法的有效性,從濕地景觀中選取一幅濕地景觀圖像,選用主頻為4.2GHz,內(nèi)存為4GB的計(jì)算機(jī)完成文獻(xiàn)[6]方法和基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn),在VS2018環(huán)境下運(yùn)用C++語(yǔ)言作為仿真平臺(tái)。在試驗(yàn)中,依據(jù)圖1,選用一幅濕地景觀圖像,運(yùn)用文獻(xiàn)[6]方法和基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法對(duì)構(gòu)建濕地景觀三維圖像效果,如圖2、3所示。圖1原始濕地景觀圖像圖2文獻(xiàn)[6]方法構(gòu)建濕地景觀三維圖圖1是一幅濕地景觀圖像,利用該圖比較文獻(xiàn)[6]方法和基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法構(gòu)建濕地景觀三維圖像效果。圖2是運(yùn)用文獻(xiàn)[6]方法構(gòu)建的濕地景觀三維圖,從圖中可以看出該圖灰度分布不均,濕地景觀整體格局與圖像各像點(diǎn)融合較差,誤差較大;圖3是運(yùn)用基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法構(gòu)建濕地景觀三維圖,從圖中可以看出該圖灰度分布較均勻,濕地景觀整體格局與圖像各像素點(diǎn)融合度較好,誤差小,說(shuō)明運(yùn)用基—063—
圖3點(diǎn)云融合的方法構(gòu)建濕地景觀三維圖于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法構(gòu)建濕地景觀三維圖像效果比文獻(xiàn)[6]方法更好。為了進(jìn)一步測(cè)試所提方法的有效性,利用所提方法和文獻(xiàn)[6]方法計(jì)算得到的不相同點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行了仿真,將文獻(xiàn)[6]方法與基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法配準(zhǔn)時(shí)間和配準(zhǔn)結(jié)果的收斂性作比較,如表1所示,設(shè)SDJ表示點(diǎn)云數(shù)據(jù);PZT表示配準(zhǔn)時(shí)間;PZSL表示配準(zhǔn)結(jié)果收斂性;WF表示文獻(xiàn)[6]方法;SF表示基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀區(qū)三維模型構(gòu)建方法。表1點(diǎn)云數(shù)據(jù)下兩種方法的配準(zhǔn)時(shí)間和收斂性SDJPZTPZSLWFSFWFSF38893.5201.120.0115350.0114211598825.3347.320.0113320.0111983765761.69918.750.0116510.011220由表1可知,當(dāng)云點(diǎn)數(shù)據(jù)不斷提高時(shí),文獻(xiàn)[6]方法和所提方法的配準(zhǔn)時(shí)間都在不斷上升,文獻(xiàn)[6]方法所用時(shí)間要高與所提方法,證明所提方法的配準(zhǔn)時(shí)間比文獻(xiàn)[6]方法更少,效率更高;當(dāng)獲取文獻(xiàn)[6]方法和所提方法云點(diǎn)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果之后,由表1可見(jiàn),在云點(diǎn)數(shù)據(jù)不斷提高時(shí),所提方法的云點(diǎn)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果的收斂性都低于文獻(xiàn)[6]方法,證明所提方法的收斂性比文獻(xiàn)[6]方法更好,同時(shí)說(shuō)明所提方法可以減小濕地景觀三維模型構(gòu)建數(shù)據(jù)的冗余度,降低三維模型構(gòu)建方法的繁雜度,提高濕地景觀三維模型構(gòu)建速度。綜上所述,提出一種基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法,通過(guò)與文獻(xiàn)[6]方法實(shí)驗(yàn)對(duì)比證明,該方法能夠提高融合度,減小誤差;提高配準(zhǔn)時(shí)間和收斂性,提高濕地景觀三維模型構(gòu)建速度。5結(jié)束語(yǔ)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,由于城市化和生態(tài)環(huán)境變化?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DELFT3D HM模型的蒼海濕地公園洪水淹沒(méi)模擬研究[J]. 李彬. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(01)
[2]基于深度學(xué)習(xí)的三維模型重建檢索算法研究[J]. 馮智鍵,周燕,曾凡智,江展鋒. 福建電腦. 2017(11)
[3]三維實(shí)景模型在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探索——以金塔公園為例[J]. 李加忠,程興勇,郭湧,梁晨,諶麗. 中國(guó)園林. 2017(10)
[4]濕地景觀模擬模型的研究與應(yīng)用[J]. 趙丹丹,賀紅士,杜海波,宗盛偉. 濕地科學(xué). 2017(04)
[5]季銨鹽改性蒙脫土對(duì)景觀水硅藻和藍(lán)藻的去除[J]. 李樂(lè),周飛,張珍,孟久靈,劉鶴. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]城市三維視覺(jué)可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真研究[J]. 王炳江. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(01)
[7]濱江旅游風(fēng)光帶三維模型的構(gòu)建——以南昌市贛江風(fēng)光帶為例[J]. 白莎. 南昌師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]基于SketchUp的三維數(shù)字校園構(gòu)建——以曲阜師范大學(xué)日照校區(qū)為例[J]. 齊文平,呂宜平,薛盼盼,楊藝璇,張迎,邢斐. 礦山測(cè)量. 2016(05)
[9]利用機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)重建大型復(fù)雜立交橋三維模型[J]. 伍陽(yáng),程亮,陳焱明,李滿春. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[10]基于傾斜航空影像的城市生態(tài)三維重建研究[J]. 馬晨. 干旱環(huán)境監(jiān)測(cè). 2016(02)
本文編號(hào):3548816
【文章來(lái)源】:計(jì)算機(jī)仿真. 2019,36(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
原始濕地景觀圖像
模型的構(gòu)建。4仿真及分析為了驗(yàn)證一種基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀區(qū)三維模型構(gòu)建方法的有效性,從濕地景觀中選取一幅濕地景觀圖像,選用主頻為4.2GHz,內(nèi)存為4GB的計(jì)算機(jī)完成文獻(xiàn)[6]方法和基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn),在VS2018環(huán)境下運(yùn)用C++語(yǔ)言作為仿真平臺(tái)。在試驗(yàn)中,依據(jù)圖1,選用一幅濕地景觀圖像,運(yùn)用文獻(xiàn)[6]方法和基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法對(duì)構(gòu)建濕地景觀三維圖像效果,如圖2、3所示。圖1原始濕地景觀圖像圖2文獻(xiàn)[6]方法構(gòu)建濕地景觀三維圖圖1是一幅濕地景觀圖像,利用該圖比較文獻(xiàn)[6]方法和基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法構(gòu)建濕地景觀三維圖像效果。圖2是運(yùn)用文獻(xiàn)[6]方法構(gòu)建的濕地景觀三維圖,從圖中可以看出該圖灰度分布不均,濕地景觀整體格局與圖像各像點(diǎn)融合較差,誤差較大;圖3是運(yùn)用基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法構(gòu)建濕地景觀三維圖,從圖中可以看出該圖灰度分布較均勻,濕地景觀整體格局與圖像各像素點(diǎn)融合度較好,誤差小,說(shuō)明運(yùn)用基—063—
圖3點(diǎn)云融合的方法構(gòu)建濕地景觀三維圖于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法構(gòu)建濕地景觀三維圖像效果比文獻(xiàn)[6]方法更好。為了進(jìn)一步測(cè)試所提方法的有效性,利用所提方法和文獻(xiàn)[6]方法計(jì)算得到的不相同點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行了仿真,將文獻(xiàn)[6]方法與基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法配準(zhǔn)時(shí)間和配準(zhǔn)結(jié)果的收斂性作比較,如表1所示,設(shè)SDJ表示點(diǎn)云數(shù)據(jù);PZT表示配準(zhǔn)時(shí)間;PZSL表示配準(zhǔn)結(jié)果收斂性;WF表示文獻(xiàn)[6]方法;SF表示基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀區(qū)三維模型構(gòu)建方法。表1點(diǎn)云數(shù)據(jù)下兩種方法的配準(zhǔn)時(shí)間和收斂性SDJPZTPZSLWFSFWFSF38893.5201.120.0115350.0114211598825.3347.320.0113320.0111983765761.69918.750.0116510.011220由表1可知,當(dāng)云點(diǎn)數(shù)據(jù)不斷提高時(shí),文獻(xiàn)[6]方法和所提方法的配準(zhǔn)時(shí)間都在不斷上升,文獻(xiàn)[6]方法所用時(shí)間要高與所提方法,證明所提方法的配準(zhǔn)時(shí)間比文獻(xiàn)[6]方法更少,效率更高;當(dāng)獲取文獻(xiàn)[6]方法和所提方法云點(diǎn)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果之后,由表1可見(jiàn),在云點(diǎn)數(shù)據(jù)不斷提高時(shí),所提方法的云點(diǎn)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果的收斂性都低于文獻(xiàn)[6]方法,證明所提方法的收斂性比文獻(xiàn)[6]方法更好,同時(shí)說(shuō)明所提方法可以減小濕地景觀三維模型構(gòu)建數(shù)據(jù)的冗余度,降低三維模型構(gòu)建方法的繁雜度,提高濕地景觀三維模型構(gòu)建速度。綜上所述,提出一種基于點(diǎn)云融合變換的濕地景觀三維模型構(gòu)建方法,通過(guò)與文獻(xiàn)[6]方法實(shí)驗(yàn)對(duì)比證明,該方法能夠提高融合度,減小誤差;提高配準(zhǔn)時(shí)間和收斂性,提高濕地景觀三維模型構(gòu)建速度。5結(jié)束語(yǔ)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,由于城市化和生態(tài)環(huán)境變化?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DELFT3D HM模型的蒼海濕地公園洪水淹沒(méi)模擬研究[J]. 李彬. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(01)
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[4]濕地景觀模擬模型的研究與應(yīng)用[J]. 趙丹丹,賀紅士,杜海波,宗盛偉. 濕地科學(xué). 2017(04)
[5]季銨鹽改性蒙脫土對(duì)景觀水硅藻和藍(lán)藻的去除[J]. 李樂(lè),周飛,張珍,孟久靈,劉鶴. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]城市三維視覺(jué)可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真研究[J]. 王炳江. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(01)
[7]濱江旅游風(fēng)光帶三維模型的構(gòu)建——以南昌市贛江風(fēng)光帶為例[J]. 白莎. 南昌師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]基于SketchUp的三維數(shù)字校園構(gòu)建——以曲阜師范大學(xué)日照校區(qū)為例[J]. 齊文平,呂宜平,薛盼盼,楊藝璇,張迎,邢斐. 礦山測(cè)量. 2016(05)
[9]利用機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)重建大型復(fù)雜立交橋三維模型[J]. 伍陽(yáng),程亮,陳焱明,李滿春. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[10]基于傾斜航空影像的城市生態(tài)三維重建研究[J]. 馬晨. 干旱環(huán)境監(jiān)測(cè). 2016(02)
本文編號(hào):3548816
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