基于测量数据的时空三维地形构建与可视化.pdfVIP

学兔兔 第32卷 第 11期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．32No．11 2011年 11月 ChineseJournalofScientificInstrument NOV．2011 基于测量数据的时空三维地形构建与可视化 王宏健，傅桂霞，王 晶，李 娟 (哈尔滨工程大学自动化学院 哈尔滨 150001) 摘 要：基于无人无缆 自主水下航行器及其测量传感器开展海洋环境勘察与监测是未来海洋开发的重要应用领域，测量数据 的矢量建模及其可视化显示是其中的关键技术之一。针对AUV的多波束声呐地形测量数据 ，开展了地形矢量模型构建与可视 化研究，给出了传感器数据处理与时空配准、海底地形坐标变换等方法，设计了一种优化的Delaunay三角网建模算法，构建了 三维海底地形矢量模型，提出了三维矢量模型真实感表达方法。基于海试测量的离散数据完成了具有真实感特点的三维海底 地形矢量模型的构建与显示，实验结果表明：所提出的研究方法是合理、可行的，克服了多波束声呐只能提供离散地形高程数据 的缺点，其地形数据的连续矢量化处理与可视化显示的优点对于海洋环境立体化与可视化监测具有重要的意义和应用前景。 关键词 ：自主水下航行器；测量数据；时空配准 ；矢量地形模型；可视化建模 中图分类号：P229P208 文献标识码 ：A 国家标准学科分类代码：420．50 Spatio-temporal3D terrainmodelingandvisualization basedonmeasuringdata WangHongjian，FuGuixia，WangJing，LiJuan (AutomationCollege，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China) Abstract：Oceanographysurveyandsurveillanceisanimportantapplicationfieldinfutureoceanexploitation，which isbasedonautonomousunderwatervehicle(AUV)anditsmeasuringsensors；andoneofthekeytechnologiesis vectormodelingandvisualizationbasedonmeasuringdata．Aimingatthemeasuringterraindatafrom multi—beamSO— nar，terrainvectormodelingandvisualizationarestudied，andthemethodsofsonardataprocessing，spatio-temporal registrationandcoordinatestransformationareproposed．AnimprovedDelaunaytriangulationmodelingalgorithm is designedtosetupthevectormodelofterrain．andarealisticexpressionmethodof3D vectormodelisproposedon theOpenGLplatform．Basedonthemulti-beam sonarterraindatarfom theAUV seatrial，whichhasthecharacteris— ticsofdiscreteandredundant，alltheabovemethodsaretestedandverified．Testresultsindicatethatthemethods designed inthispaperarereasonableandfeas