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摘 要
雷达探测范围会受到复杂地形因素的影响,仅依靠电磁传播模型对雷达探测区域进行可视化很难真实有效地展现电磁覆盖范围。提出了一种基于GeoSOT-3D空间细分的集成雷达探测距离计算和表达的真三维模型。SOT-3D细分框架将从50 000km到地心的整个地球空间划分为多层次、多尺度的空间体素,可以承载多源、异构的空间数据。根据GeoSOT-3D的细分过程,对地形数据和雷达探测空间数据进行离散化。最后,开发了雷达探测距离可视化验证平台。实验结果表明,该建模方法对复杂地形适应性强,可视化效果真实直观。
引用格式
引用格式:孙,程成奇。全球经纬网雷达探测范围的真三维建模[J].测绘科学,2017,42(6):144-148。
正文
雷达通过发射电磁波照射目标并接收其回波,从而获得目标到电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。传统的雷达探测距离侧重于水平方向和高度方向的二维模拟。随着计算机性能的提高,雷达的三维探测距离成为研究热点[1-2]。复杂的地形因素会对雷达探测产生很大的影响,但一般的雷达参数只给出各方向角上的雷达探测距离或水平地面反射后的辐射功率图[3-4]。因此,迫切需要解决复杂地形环境下雷达探测范围的有效建模和可视化问题。
近年来,关于雷达探测范围真三维建模的研究很多,其中[5]将DEM数据转换为极坐标(R,Z)格式,对断面地形采样点的数据进行三次样条拟合。通过比较搜索路径上总电场和直接电场的关系,可以判断考虑复杂地形后的雷达探测距离。[6]通过分析雷达探测距离边界与数字地形高程的相对位置关系,提出了一种基于几何光学原理的复杂地形影响下雷达探测距离的校正算法。参考文献[7]对雷达方程中的传播因子进行了建模,并基于典型雷达辐射波束对雷达探测距离进行了仿真验证。通过分析这些研究可以发现,现有的雷达探测距离的计算都是将地形因素作为图像雷达覆盖范围的因素,通过对这一因素的处理来计算实际的探测距离。这样的处理流程算法复杂,计算量大,在雷达基本参数动态变化时难以实现快速建模。
本文采用空间离散化的思想。首先,根据GeoSOT-3D的细分过程和雷达探测方程对地形数据和雷达探测数据进行离散化。然后,利用GeoDOT-3D编码对离散数据进行组织,提出了一种新的融合雷达探测距离计算和表达的真三维模型。根据该模型,结合各种可视化技术,开发了雷达探测范围真三维显示与验证平台,并对结果进行了分析,解决了雷达探测范围的真三维建模与快速可视化问题。
考虑地形影响后,雷达实际影响范围小于理论范围,减少了需要可视化的体素数量。随着细分级别的增加,即空间分辨率的提高,要渲染的体素数量显著增加。如果不考虑地形的影响,渲染效率明显降低。如果考虑地形的影响,由于体素的减少,可以保证渲染速率。
电磁信息可视化一直是科学可视化领域的研究热点。为解决复杂环境下如何更加高效、生动地表现雷达电磁环境的问题,提出了一种基于GeoSOT-3D全球三维细分框架的雷达探测范围真三维模型。该模型从空间建模的角度,将理论雷达探测范围按照一个可接受的尺度进行离散化,同时对地形数据进行离散化。由于两个模型是同构的,所以可以通过交集运算计算出复杂地形影响下的雷达探测距离。最后,对有地形和无地形情况下的雷达探测距离可视化进行了仿真。实验结果表明,该建模方法对复杂地形适应性强,可视化效果真实直观。
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2017年第6期(第42卷)
关于 《测绘科学》
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最近正在热播迪士尼电影《狮子王》。遇到凶猛的狮子王,你有什么感受?你觉得辛巴的勇敢来得太突然了吗?事实上,辛巴从来不是一天长大的。
2019年中国测绘学会学术年会,在支持单位中,不再是测绘软硬件仪器供应商的天下。出现了一大批互联网巨头,华为、阿里、百度、腾讯、美团、滴滴出行、顺丰等。
这些企业为什么支持并参加测绘学会2019学术年会?原因和互联网地图、导航、地理信息服务有关。
当然,阿里不仅获得了甲级测绘资质,还获得了商业渠道。况且他们是奔着学术前台去的,一直在测绘,让人应接不暇。
简单梳理一下互联网大佬在测绘地理信息行业的进展,资料收集不全,仅供参考。2005年谷歌地图的推出,应该具有划时代的意义。谷歌地球创始人迈克尔琼斯说:搜索和地图提高了人们的智商!
今年,国家测绘局首批批准百度、新浪、腾讯、搜狗等知名互联网公司等31家单位为互联网地图服务甲级测绘资质单位,获准独立开展互联网地图服务活动。推动了互联网地图行业走向发展的快车道。
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但是,面对互联网大佬们敏感的市场洞察力和快速的行动,测绘行业其实是在前进的。
2011年8月,完成西部测图工程和1: 5000基础地理信息数据库更新工程,实现全国1: 5000地形图全覆盖。
近年来,国家测绘局每年都有计划地开展大比例尺航空摄影测量。
2019年7月,1: 5万、1: 25万和1:100万的2019版全国地形要素数据(DLG)已通过验收,即日起向社会提供。
“天空地图”是国家测绘地理信息局建设的综合性地理信息服务网站。是“数字中国”的重要组成部分,是国家地理信息公共服务平台的公众版。“天空地图”旨在促进地理信息资源共享和高效利用,提高测绘地理信息公共服务能力和水平,完善测绘地理信息成果服务模式,更好地满足国家信息化建设需求,为公众工作生活提供便利。2012年2月,资源三号测绘卫星为天图提供了首个国产影像数据。2013年6月18日,2013版天空地图正式上线。
2001年3月,第二次国家一等水准复测结果出炉。
2008年7月,国家GPS大地网综合平差完成,国家2000大地坐标系全面启动。
2002年广东省成立,2006年建成第一个覆盖全省的CORS系统。此后,各省市纷纷建立CORS系统,有的省投入多部门甚至建设了几套CORS系统。然而,在这个时候
根据泰伯的说法。com,之前一直在“玩自己人”、觉得“还不错”的测绘信徒们,在2019年频频“被刺”:阿里买下千方百计,搭建时空数据云平台。华为拿到了甲级测绘资质,“鸿蒙系统”系统兼顾自动驾驶。滴滴“顺手”做了车站和机场的三维建模.
仿佛一夜之间,AI、云计算、GIS也成了行业名词。测绘从业者迷茫,焦虑,希望。
特别是我又要集合阿里了。在测绘信徒的认知中,阿里早已不仅仅是淘宝天猫和支付宝。继千寻选址之后,阿里在空间信息产业有了新的布局,有媒体形容为烧了三把火。
数据库是第一把火,提供在线遥感数据服务。
秒火3354遥感AI提供智能增值数据。
第三把火的是“数字星球引擎”,提供卫星遥感数据和生态应用服务的增值服务解决方案。
阿里在空间信息领域的努力,也是互联网公司进入该行业的典型思路。阿里巴巴集团CTO、阿里云智能总裁张建锋表示,阿里云要学会从原来的互联网公司变成2B服务公司。而这种转变需要一些大数据智能化、移动化、AIoT(人工智能物联网)的解决方案。这是自建生态的必然,也是未来行业企业参与的空间。
当然还有百度,腾讯,甚至华为.
大都测绘、大地信、大都空间信息产业正在阔步前进。
危机还是机遇,测量师怎么办?
2019中国地理信息产业大会报告显示,我国地理信息产业稳步发展,向高质量转变,2018年总产值5957亿元。信息产业从业人员9.5万余人,其中有资质的测绘单位1.9万余家,从业人员117万余人。
随着互联网时代的深刻变革,云计算、大数据、物联网、人工智能等智能技术的发展。已经渗透到测绘科学中,地理信息服务业的产业结构、产品内容、服务范围都发生了显著变化。“互联网测绘”将成为地理信息服务业的新常态。推进测绘地理信息产业结构调整和转型升级势在必行。
如果我们还在努力建网络,放样本,测地图,建模型……恐怕未来我们离阿里会越来越远!这绝不是危言耸听!
阿里的到来,对于传统测绘行业来说,是一场危机。
阿里的到来也为测绘行业的引领和发展带来机遇。
阿里的到来,或许已经默默开启了一个全新的测绘时代。
作为测绘工程的从业者,我有一点不成熟的建议,希望能引起传统测绘同仁的一些思考…
1.改变传统观念,引入互联网思维、商业资本思维、信息产业思维,跟上时代潮流。
2.开放行业,尤其是国企。光靠平仓是保不住位置的。他们必须加强自己,促进技术创新,并采取主动。
3.测绘是测绘人的基础,但必须和其他行业、其他专业融合,从提供产品到服务,打造应用生态和解决方案,才能发挥更大的作用。