海洋战场地理环境中数字高程模型建立及应用

论文摘要

数字高程模型研究方向是地理信息科学研究的组成部分,目前它由理论研究迅速转化为实际应用,并且受到地理信息科学各界的高度关注。近年来它在军事上的用途也日益凸显,从飞行模拟训练,导弹飞行匹配,无人机操控。到三维战场态势模拟,军事演习模拟都得到了广泛的应用。海陆结合部数字高程模型是海洋战场地理环境的重要组成部分,由于不同的环境,不同的数据获取手段、不同的高程基准和对地形表达侧重点的异同导致了陆地和海洋地形特征数据有着明显的差异,产生了不连贯性和不完整性,这严重阻碍了对近海尤其是大陆架地区的科学考查和资源开发。随着现阶段台海形势的特殊性更使海陆结合区域急需统一连续的数字高程模型数据为未来的军事斗争作基础数据准备。本文的前半部分介绍了数字高程模型的发展和在相关领域的应用以及论文研究的目的和背景,同时介绍了陆地数字高程模型和海底数字高程模型获取的方法和途径,并且对陆地地形图数据和海洋数字海图数据的分幅特征点和数据特点进行了比较。后半部分在结合“XXXX三维地形环境仿真”项目的基础上完成对海洋战场地理环境中高程模型融合的研究,经过解决相关数据标准统一、数据融合方法、数据块细节处理等诸多问题,总结出有效解决海陆数字高程模型的融合方法和途径。同时,详细地介绍了在海陆数字高程模型的融合实现过程中的相关技术,并在大量相关实验及总结数据的基础上完成了系统的功能实现。最后,针对本文所研究的内容作了简单的总结并对今后的研究方向提出了自己的设想。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 海洋、陆地数字高程模型数据融合的必要性
• 1.2.2 国内外研究动态
• 1.3 研究内容、关键技术及论文组织
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 论文组织
• 第二章 数字高程模型及陆地和海洋地形数据的特点与组织
• 2.1 数字高程模型
• 2.1.1 数字高程模型的含义和特点
• 2.1.2 数字高程模型的分类
• 2.1.3 数字高程模型数据源
• 2.2 陆地地形数据
• 2.2.1 地形图地形数据表现形式及其特点
• 2.2.2 现今较成熟的陆地地形数据获取方法
• 2.3 海底地形数据
• 2.3.1 海图海底地形数据的特点及表现形式
• 2.3.2 海底地形数据获取方法
• 2.4 陆地地形图、数字海图的差异和造成差异的原因
• 2.5 本章小结
• 第三章 陆地和海洋地形数据预处理及统一
• 3.1 陆地地形数据和海底地形数据的坐标转换模型
• 3.1.1 几种常见的坐标统一方法
• 3.1.2 最终坐标系统一方法的确立和实现
• 3.2 海陆基准问题
• 3.2.1 陆地高程基准与海洋深度基准
• 3.2.2 海陆不同基准问题的解决
• 3.3 统一坐标和基准关系处理后的海陆地形数据预处理
• 3.3.1 陆地地形数据即等高线数据预处理
• 3.3.2 多尺度海底地形数据的融合及分幅统一
• 3.3.3 等深点异常处理
• 3.3.4 等深点Delaunay三角网的生成
• 3.3.5 海底等深线的生成及处理
• 3.4 本章小节
• 第四章 海陆一体化等值线的生成与融合后数字高程模型的生成
• 4.1 海岸线的标准统一及矛盾处理
• 4.1.1 海岸地形在地形图与海图中不一致的主要原因
• 4.1.2 海岸线标准统一及矛盾处理
• 4.2 海陆一体化等值线生成数字高程模型
• 4.2.1 根据等值线生成 TIN
• 4.2.2 TIN内插生成 DEM
• 4.3 本章小结
• 第五章 实验系统的功能及实现
• 5.1 地形虚拟纹理的生成
• 5.2 海量数据大场景三维显示技术
• 5.2.1 数据分块处理
• 5.2.2 数字高程模型数据的分层细节处理
• 5.2.3 纹理影像的分层细节处理
• 5.2.4 其他提高显示效率方法
• 5.3 “XXXX三维地形环境仿真”项目整和本研究成果后的多项功能拓展
• 第六章 总结和展望
• 6.1 研究总结
• 6.2 今后工作的展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢