海洋環(huán)境信息等值線自動(dòng)繪制方法研究.pdf

1、在海洋領(lǐng)域，十多年來，由于航空航天遙感器、自動(dòng)浮標(biāo)以及多波束回聲儀等海洋相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致海洋數(shù)據(jù)采集成量級(jí)的增長。由此引發(fā)了一系列迫切需要我們?nèi)ソ鉀Q的問題，諸如海量海洋數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、維護(hù)、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(yīng)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(xiàng)重要功能，而利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制等值線是實(shí)現(xiàn)等值線分析的前提和基礎(chǔ)，更是海洋環(huán)境信息要素可視化的關(guān)鍵技術(shù)和重要內(nèi)

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(biāo)注等，最后給出了等值線自動(dòng)繪制在海洋環(huán)境綜合應(yīng)用系統(tǒng)中的現(xiàn)實(shí)應(yīng)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(dá)方式；其次，在前人工作的基礎(chǔ)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(diǎn)，選擇矩形網(wǎng)格法繪制等值線；再次，針對(duì)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(diǎn)，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(duì)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(shù)實(shí)現(xiàn)區(qū)域快速填充算法。該算法實(shí)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(biāo)注部分，采用簡單實(shí)用的向量判斷法，確定標(biāo)注的位置，并詳細(xì)討論了等值線標(biāo)注的具體步驟。