虚拟地理环境

摘要： 野外环境的虚拟化是一个具有重要意义的研究领域,关于如何更高效、更便捷地构建野外虚拟环境,以及如何在构建的虚拟环境中获得更高的交互自由度与更好的沉浸式体验,是值得思考的重要问题。因此,提出了一种基于全景视频的6自由度野外虚拟环境快速构建方法,通过对从中提取的全景影像进行深度估计、摄影建模等处理,得到划分为不同远近层次的重建场景;并根据用户的漫游位置实现了近远景的实时动态匹配融合,最终获得了支持一定范围内6自由度漫游的沉浸式野外虚拟环境;通过图像质量的客观指标进行了量化分析验证,并实现了从构建到使用完整流程的野外虚拟环境原型系统作为应用。结果表明,该方法有着高效地使用方式与优良的应用效果,在虚拟化野外地质实习教学等方面有着良好的前景。

摘要： 与基于空间几何数据生成的虚拟视景不同,全景图能提供与现实世界一致的全视野体验,提高虚拟地理环境的视觉逼真度。本文设计了空地一体的虚拟地理环境构建方案并提出空中全景获取技术,研究全景图球面建模与全景信息编辑技术,使用LOD技术结合遥感影像和全景图数据构建虚拟地理环境,提出全景图像多尺度显示模型以及同全球虚拟场景融合的漫游与交互方法。通过在教学、科研中应用以及登封地区实验,验证了方法的有效性。

摘要： 在虚拟地理环境中生成数字表面模型时,传统射线求交法存在速度慢、精度差、易受模型异构影响等问题,本研究提出一种基于深度图来构建数字表面模型的新方法,利用GPU来加速数字表面模型的生成,能较好地解决传统方法在速度及效率方面存在的问题,从而充分利用虚拟现实环境的计算资源,将计算机图形学的优势融入虚拟地理环境中,从而扩大虚拟地理环境的应用范围。测试结果表明,本研究提出的方法能大幅提高数字表面模型的生成效率和图形精度,研究结果可用于测绘工程、地理信息工程以及其他三维虚拟环境中。

摘要： 《地球信息科学学报》是由中国科学院主管,由中国科学院地理科学与资源研究所、中国地理学会联合主办,由资源与环境信息系统国家重点实验室(中国科学院地理科学与资源研究所)、虚拟地理环境教育部重点实验室(南京师范大学)、三维信息获取与应用教育部重点实验室(首都师范大学)联合协办的地球信息科学领域综合性学术期刊,月刊。

摘要： 虚拟地理环境是包括作为主体的化身人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境.该文通过分析虚拟地理环境(VGE)在GIS中所起的作用以及GIS专业开设虚拟地理环境课程将会遇到的状况,对高校GIS专业开设虚拟地理环境课程进行一次探讨.

摘要： 研究目的:铁路工程施工过程动态多变,施工机械与周围地形之间极易发生碰撞等事故,而现有仿真方法侧重动画的视觉效果,未顾及地形环境的影响.为了在虚拟世界中模拟真实的铁路施工建造过程,提前排查实际施工可能出现的安全隐患,本文提出一种基于虚拟地理环境的铁路工程施工动态仿真方法.研究结论:(1)对施工工点模型进行构件级分解与重装配,并叠加地形与影像数据,为施工过程提供虚拟地理环境;(2)施工机械的关节联动模型,能够实现作业过程的动态仿真,完成施工工法的模拟;(3)施工工序的分解以及时间驱动的模型构件显隐状态控制,能够实现工序级施工过程仿真;(4)本文方法能够在虚拟地理环境中对施工工序与工法进行多尺度展示,能够为安全隐患排查与施工方案确立提供科学依据.

摘要： 地理空间认知是人类获取地理空间知识、认知地理环境的重要方法和手段,虚拟地理环境VGEs(Virtual Geographic Environments)作为继地图和地理信息系统(GIS)之后的新一代地理分析工具,在地理空间认知方面具有显著优势,但目前相关研究尚处于概念探讨和框架搭建阶段,缺乏对地理空间认知内涵及相关技术方法的论述和研究.本文以经典的地理学6问题求解为导向,从地理本体认知、地理过程认知和地理行为认知3个层次,阐述了VGEs地理空间认知的内涵和基本内容;进一步重点探讨了实现VGEs地理空间认知的相关技术方法,包括城市空间表达与城市计算、多模式人机交互、地理知识图谱与空间推理、地理过程模拟、地理行为模式识别与情感计算等方面.以重庆为例开展了应用案例实践,展示了如何利用相关技术方法实现对地理环境和地理空间对象的认知和理解.本文提出的总体框架和技术体系为VGEs地理空间认知的深入开展和技术实现提供了新的思路和解决方案,有助于将该项工作从理论探讨阶段推向技术实现阶段.

摘要： 近年来,虚拟地理环境的地学分析及地理实验辅助功能逐步得到了重视,虚拟地理环境实践教学成为提高地理学相关专业大学生实验能力、培养科研创新能力的重要课程.本文结合虚拟地理环境教学实践,分析了当前虚拟地理环境实践教学的现状和存在的问题,提出了"三维结构"的教学方法:一是涵盖地理学复杂系统及子领域的教学内容,二是立足自身以研促教、立足成果重现创新、立足全网资源共享的多样化教学环节,三是独立实践与小组合作相结合的教学模式.将该方法应用于教学实践中,提高了教学效果,提升了学生实践动手和创新能力.

摘要： 在铁路三维虚拟场景中,为构建贴合铁轨的数字地表模型,实现在网络环境中的线路可交互设计,并达到实时响应的要求.首先探讨交互式铁路地形改造服务的架构设计思路,并提出数字地表模型和铁路线路设计数据的预处理方案,再设计并实现基于栅格DEM的铁路地形改造算法,制定地形数据的切片存储及发布策略,完成交互式地形改造Web服务的设计.最后通过高铁虚拟仿真实验平台的实际案例表明地形改造Web服务具有良好的可用性和友好的交互效果.本研究为高速铁路等交通线路的三维模拟和场景构建及其他交通信息化工程应用提供重要参考.

摘要： 中国山地城镇约占全国城镇的一半,在当前平原向山区发展的进程中,山地城镇可持续发展需要虚拟地理环境等新理念和集成技术的支撑.面向山地城镇规划设计的特点和需求,本文提出了规划设计、测绘地理信息、岩土工程、生态保护等多学科交叉;规划设计师、GIS分析师、政府部门、项目业主、公众等多角色参与;地理表达、地理分析、地理设计、地理模拟、地理评估多环节结合;紧密结合规划设计过程和虚拟地理环境模拟评估的山地城镇规划设计技术框架.结合重庆悦来会展城规划设计实践对框架的特点优势开展进一步探讨,为山地城镇规划设计工作提供了参考.

摘要： 随着视频、全景图像在各行业领域中广泛使用,目前均已成为虚拟地理环境的重要数据源.探索了基于无人飞行器的全景视频数据快速建模技术,实现了低空全景视频数据与地理空间数据相融合,形成具有严格地理空间数学基础的、新的虚拟地理环境数据模型.该模型可为虚拟地理环境可视化的逼真度和实时表现能力提供有效的理论和技术支撑.

摘要： 本文在虚拟地理环境现有研究的基础上,分别从化身人的相似程度对虚拟地理环境的影响和主体本身在虚拟地理环境中有关人类活动的地(理)学模拟两方面进行了研究。在对化身人的相似程度对虚拟地理环境影响的研究中。本文关注了一直被研究人员所忽略的,在虚拟地理环境中化身人本身的研究。作者提出了“镜像化身人”的概念,用它来表示,虚拟地理环境中的化身人的外形应与现实地理环境中的主体人的外形尽可能的相似或相同。镜像化身人的构建对虚拟地理环境的影响有以下几个方面:1)弥补了虚拟地理环境相似理论和虚拟地理空间认知理论中,对于化身人方面的研究的不足；2)可以扩展到实际的大众应用中；3)可以提高主体人对其的接受力及它对主体人的现实影响力。在对主体本身在虚拟地理环境中有关人类活动的地(理)学模拟的研究中。本文尝试性地探完了如何让虚拟地理环境在与人类活动有关的地(理)学模拟方面,建立起可以调控又能精确地、实时地模拟人类活动的实验方法。因此,作者从主体本身出发,提出应以参与者为主导,地(理)学及行为过程建模相结合的人类活动模拟研究方法。在与人类活动有关的地(理)学方面的模拟中的参与者,对促进虚拟地理环境的发展起到两个关键作用:1)促进在地(理)学方面的模拟中人类活动比较频繁,而模型建立又相对复杂的情况下的研究；2)在以智能体或多智能体为主体的模拟实验中,可以减少智能体模拟所带来的实验误差。

摘要： 虚拟地理环境是地理学语言在智能化、网络化和虚拟现实表现等方面向前发展的更高级形式，包容了地图和GIS所具有的空间信息表达与传输功能。本文从虚拟地理环境概念、发展简史的基础上探讨了虚拟地理环境与地理信息系统集成的重要性。

摘要： 随着测绘行业向信息化测绘体系的转变，以及数字城市地理空间框架建设的推广，测绘成果表现出新的内容和特点。构建虚拟地理环境，对于集成多源、多尺度、多类型的海量地理信息数据，以一种更加人性化的方式在地理信息和用户之间进行管理、表达、理解与交互，具有十分重要的意义。本文探讨利用测绘成果基于ArcGIS平台快速构建虚拟地理环境三维可视化系统的关键技术。

摘要： 在虚拟环境中要获取近乎真实的临场感受,除了大视景、立体视觉之外,最重要是要具备逼真的视觉图像.而实现视觉图像逼真感的重要途径就是增加虚拟场景中的细节.在已有地形数据的基础上实现虚拟地理环境的逼真感,需要对地形要素进行场景细节的进一步描述.主要从陆地地面的地形要素入手,在原始地形数据的基础上,研究如何实时增加数据本身所不具备的细节来提高地形的复杂程度,以实现虚拟地面环境的逼真感.

摘要： 当前,虚拟地理环境的表达都是基于面模型的,如三维地形的建模和渲染大多都是基于多边形(多为三角形)和纹理的方法,在表达极端的地形如洞穴、悬崖、峡谷等显得力不从心,而基于体素模型的地形环境的建模在地形实时变形、极端地形模拟和地理过程表达等方面都有着多边形建模无法实现的优势.再者,传统的基于"面模型"的虚拟地理环境的构建,难以逼真地模拟真实的三维体世界.因此,本文分析了地理环境表达的内涵和特点,讨论了不同尺度下的基于体素模型的地理环境表达的变现形式,分析了基于体素模型的地理空间信息表达的主要研究内容,为进一步基于体素模型实现自然现象的模拟、地理过程的表达等方面的应用和研究提供了参考.

摘要： 针对目前海量气象数据的多尺度分布异构多源等特性,以三维虚拟地理环境为载体,分布式分发共享为目标,使用当前符合满足OGC/ISO国际标准化组织联合发布网络地图服务WMS作为传递形式,通过虚拟三维数据服务器、目录服务器、气象信息专题应用数据服务器等后台分布式服务器的解析处理功能支持,提出了基于WMS的开放式气象信息互联发布平台原型,为下一代真三维气象信息共享提供了一种拟真形象的解决方案.

摘要： 地形是虚拟地理环境的载体。协同地形编辑系统是计算机支持下的协同工作与虚拟地理环境相结合的典型运用。可以沿用于协同景观规划以及三维网络游戏场景构建等领域。由于用户对地形的编辑行为具有多样性、动态性、不确定性的特征，编辑行为的组织与传输则成为决定协同地形编辑系统开发成败的关键因素。数字地形模型是一种蕴含大数据量的三维模型，对于三维模型的编辑与传输目前主要有两种方法：一种是采用类似二维文档协同编辑的技术，以白板方式来显示多个用户的编辑结果，但是这种方式只能显示，无法进行场景合成，同时由于地形编辑有其特殊性，用户在编辑过程中经常需要移动视点，造成场景不断更新，为了保持同步需要不断计算视点，效率很低。第二种方法是截获用户的输入事件，刘晓平等提出了基于“消息”的机械零件加工行为的传输机制，即将对机械零件加工行为转换为消息，然后进行传输，但是该文没有对消息的具体组织和传送机制作深入的研究。

摘要： 随着现代城市化进程发展，城市人群的时空行为逐渐成为交通、环境、人口等领域研究的热点，人群时空行为模拟已由传统的整体化、均值化逐渐向亚群体、个体转换。传统地理学的人地关系对于“人”的定义是模糊的、抽象的，而面向个体时空行为模拟的人地关系模型则是微观的、具象的，与传统地理学的人地关系有了根本的区别。对应于传统GIS 中用“点”表达房屋、道路、绿地等地理对象，“个体”则作为人群的基本单元，成为“人”GIS 的基本单位。由于城市中如房屋、道路等静止地理对象，以及汽车、地铁等移动地理对象均与个体的时空行为直接相关，因此在对城市人群时空行为进行模拟前，首先需要建立城市中“人”与“地”的关系。本文主要基于“移动-停留”个体时空行为模型研究对应的人地关系，建立了包括人的“停留”与“地”以及“移动”与“地”的关系模型。以浙江省海盐县武原镇城市个体时空行为模拟为案例，以遥感及专题数据对“地”的建模、人口专题数据对“人”的建模、以及出行社会调查数据对“人”的时空行为建模，建立原型系统并开展了初步应用实验。

摘要： 一种支撑综采工作面地理环境及装备的虚拟规划方法，所述虚拟规划方法是根据不同采煤地理环境及装备条件，利用三机选型设计与方法模块在综采装备选型数据库中选出三机具体型号输入装备模块，构建模拟三机真实行为的数字化三机装备；利用数字化煤层在虚拟环境下生成虚拟煤层模型，提取煤层曲面特征数据，转化为装备运行截割路径；将数字化装备模型导入软件中，利用采煤参数模型进行虚拟仿真并实时记录规划数据，完成性能参数优化，达到指导生产的目的。本方法解决了企业迫切需求快速选择配套装备、以及对预选装备方案的工作状况进行可视化预演与规划，达到了综采虚拟仿真的全生命周期的多样性设计和最优设计。

摘要： 一种支撑综采工作面地理环境及装备的虚拟规划方法，所述虚拟规划方法是根据不同采煤地理环境及装备条件，利用三机选型设计与方法模块在综采装备选型数据库中选出三机具体型号输入装备模块，构建模拟三机真实行为的数字化三机装备；利用数字化煤层在虚拟环境下生成虚拟煤层模型，提取煤层曲面特征数据，转化为装备运行截割路径；将数字化装备模型导入软件中，利用采煤参数模型进行虚拟仿真并实时记录规划数据，完成性能参数优化，达到指导生产的目的。本方法解决了企业迫切需求快速选择配套装备、以及对预选装备方案的工作状况进行可视化预演与规划，达到了综采虚拟仿真的全生命周期的多样性设计和最优设计。

摘要： 本申请涉及情绪预测技术领域，特别涉及一种地理环境愉悦度的预测方法和装置。本发明首先获取样本图像的视觉要素，并根据各视觉要素的占比确定样本图像所属的景观类别；然后获取包含不同年龄段性别组合人群平均愉悦度评分的图像作为分析样本，再对分析样本进行显著性检验和相关性分析，确定影响样本图像的愉悦度评分的年龄段性别组合和关键视觉要素，最后分别将分析样本中不同类型景观图像对应的年龄段、性别、平均愉悦度评分和关键视觉要素占比作为输入，构建不同类型景观图像的愉悦度评分的混合线性方程；利用混合线性方程对待测图像的愉悦度进行预测。通过本申请方法构建的愉悦度评分混合线性方程能够准确预测待测图像的愉悦度。

摘要： 本发明属于山体滑坡预测技术领域，尤其是一种基于地理环境预测滑坡的装置及方法，针对现有的预测装置使用不方便，而且不能实时很好的预测使用，大大的降低了预测的准确性和效率的问题，现提出如下方案，其包括底板，所述底板上开设有安装孔，底板的顶部固定安装有液压杆，液压杆的输出轴上固定安装有安装板，安装板的底部固定安装有伺服电机，伺服电机的输出轴上固定安装有驱动轴，驱动轴上固定安装有检测箱，驱动轴的底端固定安装有钻头，底板的顶部转动安装有支柱，支柱的顶端固定安装有控制箱，控制箱的一侧固定安装有玻璃罩。本发明使用方便，而且可以同时监测地面和地下水土情况，监测效果好，有效的达到了预测效果。

摘要： 本发明提供针对复杂地理环境下泥水盾构泥浆的处理方法，根据第一在线粘度计、第一自动阀和第二自动阀的切换，盾构环流向泥水分离系统输送泥渣，排出泥团；根据第一在线密度计、第二在线密度计、筛底流量检测计和第二流量传感器，调节一级旋流装置和二级旋流装置输送泥浆的流量；通过第四自动阀，切换固化设备和脱水筛；根据第二在线粘度计和第三在线密度计，调制新的泥浆输送给盾构环流；通过第四在线密度计，调节离心机工作模式。根据多个流量传感器、粘度传感器和在线密度计所反馈的数据，配合多个调节阀调节使用，根据不同的地质条件采用不同的处理方案，从而提高整个系统的处理效率。优选的方案中，还能够降低系统的整体能耗用。

摘要： 本发明公布了一种虚拟地理环境角色建模方法及其协同操作方法，通过将用户身份、用户权限、用户感知方式、用户处理信息方式、用户行为动作和用户可视化等信息映射为包括角色扮演、角色权限、角色感知、角色思维、角色动作和角色表达多个功能模块的角色模型；多角色协同方法依次包括用户登录与角色授权方法、角色表达与动作模拟方法、协同冲突检测与协调方法以及虚拟地理环境下的可视化表达方法。本发明提供了虚拟地理环境角色的构建方法，适合于角色的地理时空特性，满足空间信息技术对角色模型的地理时空特性要求，可解决虚拟地理环境多人参与的协同操作问题。

摘要： 本发明公开了一种虚拟地理环境下工序工法仿真方法，首先对施工工点三维模型进行部件级分解与重装配，并叠加地形与影像数据，为施工过程提供可视化仿真环境；对施工机械进行施工工法仿真，对整体施工工序进行基于模型部件时序显示的施工工序仿真，然后将施工工法仿真纳入施工工序仿真过程中，最终在虚拟地理环境中完成整个施工过程中工序工法的仿真。本发明的方法将工法仿真与工序仿真相结合，实现了施工过程的多尺度表达；同时，本发明在虚拟地理环境中以三维仿真的方式呈现整个施工过程，真实有效地为隐患排查与决策管理提供了一种可视化分析方法和科学依据。

摘要： 本发明公布了一种虚拟地理环境角色建模方法及其协同操作方法，通过将用户身份、用户权限、用户感知方式、用户处理信息方式、用户行为动作和用户可视化等信息映射为包括角色扮演、角色权限、角色感知、角色思维、角色动作和角色表达多个功能模块的角色模型；多角色协同方法依次包括用户登录与角色授权方法、角色表达与动作模拟方法、协同冲突检测与协调方法以及虚拟地理环境下的可视化表达方法。本发明提供了虚拟地理环境角色的构建方法，适合于角色的地理时空特性，满足空间信息技术对角色模型的地理时空特性要求，可解决虚拟地理环境多人参与的协同操作问题。

摘要： 本实用新型提供了一种天象与虚拟地理环境一体化演示馆结构，属于演示馆结构技术领域。该天象与虚拟地理环境一体化演示馆结构，包括馆体支撑部分和馆内座位部分以及步梯件。馆体支撑部分，馆体支撑部分包括环形支撑体和顶棚以及曲面幕，所述顶棚连接在所述环形支撑体上，所述顶棚内部设有钢架，所述曲面幕连接在所述钢架上，所述顶棚底部开设有圆形通口，馆体支撑部分用于支撑整个演示馆以及固定其内部的屏幕；馆内座位部分设在馆体支撑部分内侧，方便观众依次就座进行观看曲面幕上所投影的天象与虚拟地理环境。

摘要： 本实用新型公开了一种天象与虚拟环境一体化演示馆结构，由半球形天幕(1)、承托半球形天幕的环形支撑(2)和投影系统构成，其中半球形天幕(1)的圆形底边支撑在环形支撑(2)上，所述半球形天幕(1)圆形底边的1/8～1/4周长向下延伸至接近地面，形成一个异形幕(4)。本实用新型的一种天象与虚拟环境一体化演示馆结构可用于单独演示天象和虚拟地理环境，也可以同时演示天象和虚拟地理环境。