海洋環(huán)境信息等值線自動繪制方法研究.pdf

1、在海洋領域，十多年來，由于航空航天遙感器、自動浮標以及多波束回聲儀等海洋相關技術的發(fā)展，導致海洋數(shù)據(jù)采集成量級的增長。由此引發(fā)了一系列迫切需要我們去解決的問題，諸如海量海洋數(shù)據(jù)存儲、管理、維護、訪問、快速分析與顯示制圖等。而作為一種有效的解決以上問題的手段——GIS已經(jīng)被應用在海洋空間分析中。等值線分析是GIS海洋空間分析的一項重要功能，而利用計算機自動繪制等值線是實現(xiàn)等值線分析的前提和基礎，更是海洋環(huán)境信息要素可視化的關鍵技術和重要內

2、容之一。 本文主要從算法的角度討論了等值線的追蹤與生成，等值線的平滑，等值線的填充與標注等，最后給出了等值線自動繪制在海洋環(huán)境綜合應用系統(tǒng)中的現(xiàn)實應用。 首先，本文研究了海洋環(huán)境信息的基本組成、數(shù)據(jù)格式、可視化表達方式；其次，在前人工作的基礎上，研究了等值線繪制的原理及不同算法，比較不同方法的異同、優(yōu)劣等，并根據(jù)海洋環(huán)境信息的數(shù)據(jù)格式符合規(guī)則網(wǎng)格數(shù)據(jù)特點，選擇矩形網(wǎng)格法繪制等值線；再次，針對原始數(shù)據(jù)分辨率過低，繪制的

3、等值線尖銳角過多、不夠光滑的特點，分析了不同樣條曲線平滑等值線的效果，選用三次B樣條擬合算法生成光滑曲線。在等值線的填充問題上，通過對現(xiàn)有填充算法分析比較，根據(jù)海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)分層特性，提出通過等值線的繪制與填充過程分離，利用OpenGL硬件加速的光柵化技術實現(xiàn)區(qū)域快速填充算法。該算法實現(xiàn)的填充效果能與商業(yè)軟件視覺效果相媲美；最后，在等值線標注部分，采用簡單實用的向量判斷法，確定標注的位置，并詳細討論了等值線標注的具體步驟。