论文部分内容阅读
在海洋领域,十多年来,由于航空航天遥感器、自动浮标以及多波束回声仪等海洋相关技术的发展,导致海洋数据采集成量级的增长。由此引发了一系列迫切需要我们去解决的问题,诸如海量海洋数据存储、管理、维护、访问、快速分析与显示制图等。而作为一种有效的解决以上问题的手段——GIS已经被应用在海洋空间分析中。等值线分析是GIS海洋空间分析的一项重要功能,而利用计算机自动绘制等值线是实现等值线分析的前提和基础,更是海洋环境信息要素可视化的关键技术和重要内容之一。本文主要从算法的角度讨论了等值线的追踪与生成,等值线的平滑,等值线的填充与标注等,最后给出了等值线自动绘制在海洋环境综合应用系统中的现实应用。首先,本文研究了海洋环境信息的基本组成、数据格式、可视化表达方式;其次,在前人工作的基础上,研究了等值线绘制的原理及不同算法,比较不同方法的异同、优劣等,并根据海洋环境信息的数据格式符合规则网格数据特点,选择矩形网格法绘制等值线;再次,针对原始数据分辨率过低,绘制的等值线尖锐角过多、不够光滑的特点,分析了不同样条曲线平滑等值线的效果,选用三次B样条拟合算法生成光滑曲线。在等值线的填充问题上,通过对现有填充算法分析比较,根据海洋环境信息数据分层特性,提出通过等值线的绘制与填充过程分离,利用OpenGL硬件加速的光栅化技术实现区域快速填充算法。该算法实现的填充效果能与商业软件视觉效果相媲美;最后,在等值线标注部分,采用简单实用的向量判断法,确定标注的位置,并详细讨论了等值线标注的具体步骤。利用本文算法绘制的海洋环境信息等值线图形象易懂、功能完善、性能稳定。作者利用这些算法独立开发的等值线分析系统已集成在海洋环境信息综合应用系统的要素信息查询功能子模块中,得到了实际应用。