GPU ray casting method for visualizing 3D pipelines in a virtual globe     

Zhaocong Wu  Jie Shao  Guohui Deng 《International Journal of Digital Earth》2019,12(4):428-441

Pipelines are an important part of urban infrastructure development. As part of a virtual globe (VG), the high-efficiency and high-quality visualization of 3D large-scale and high-density urban pipelines is of great importance. This paper proposes a GPU-based pipeline ray casting method for the visualization of urban-scale pipelines in the framework of a VG. The method involves the initial partitioning of the pipeline data into tiles, based on the relationship between the pipeline layer scale and the discrete global grid system (DGGSs). The pipeline centerline in each tile is then segmented and encoded, and a coarser pipeline bounding volume is subsequently constructed using a geometry shader. Finally, the fine 3D pipeline is rendered using a pixel shader. The results of the experimental implementation of the proposed method show that it satisfies the requirements for the multiscale visualization of pipelines in a VG. Moreover, compared with the traditional polygon-based method, the method facilitates a 20% increase in rendering frame rate for the same pixel level accuracy display effect. It also enables the visualization of the thickness of the 3D pipeline without any obvious effect on the rendering efficiency.  相似文献   

综合湿度和温度影响的中国未来热浪预估     

陈曦  李宁  黄承芳  刘佳伟  张正涛 《地理科学进展》2020,39(1):36-44

地面空气湿度直接影响人体驱散热负荷的效率,持续高温高湿天气将会严重影响人体健康。基于综合考虑温度和湿度协同作用的热胁迫指数——湿球黑球温度(WBGT)指数定义热浪,利用参考时期(1986—2005年)中国824个气象站点逐日平均气温和逐日相对湿度资料以及CMIP5多模式相应模拟数据,论文定量描述了未来时期(2076—2095年)不同排放情景下(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)中国大陆地区可能遭遇的热浪事件的空间分布特征及其变化。研究结果表明：① 最有效的减排情景(RCP2.6)和高排放情景(RCP8.5)下中国大陆地区的平均热浪日数分别是参考时期的3.4倍和6.6倍,平均热浪强度(一年内所有热浪事件中日平均WBGT指数的最大值)也相对升高了1.6 ℃和4.9 ℃,未来时期RCP8.5情景下中国东部和南部地区的最高年均热浪强度甚至将达到40 ℃;② 虽然青藏高原地区的热浪强度等级低,但是未来时期热浪日数的增加幅度较为显著;③ 华南、长江中下游以及少数西南地区是综合考虑气温和湿度协同作用对人体热舒适的影响下,未来时期可能发生热浪最严重的地区,如果不考虑湿度要素的影响,那么将极有可能低估热浪在中国华南和东部等湿度较高地区的强度和影响。  相似文献   

2006年全球气候异常，多项纪录被打破   总被引：1，自引：1，他引：1  

苗秋菊  张婉佩  沈永平 《气候变化研究进展》2007,3(1):50-053

 以世界气象组织发布的2006年全球变化状况的报告为基础，结合全球相关的资料报道，总结了2006年全球的气候变化特征：2006年为近百年来第5个最暖年，全球出现了大范围的气候异常，包括欧洲最暖的秋天、澳大利亚的严重干旱、非洲大角地区的极端干旱和严重洪涝、菲律宾群岛的暴雨，以及北极海冰面积的进一步减少等。  相似文献   

塔里木灌区栽培红地球葡萄气候条件的分析     

王建勋  高疆生  庞新安  胡云喜 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2007,1(2):50-52

为塔里木灌区产业调整,发展红地球葡萄生产的气候适应性提供理论依据。利用阿拉尔市气象局1961-2003年气象资料,计算了灌区红地球葡萄生长发育阶段的主要气候指标并与参考文献进行比较,分析评价了灌区栽培红地球葡萄的气候适应性。结果表明：灌区红地球葡萄生育期间日照时数、日照百分率,≥10℃活动积温、无霜期、各生育阶段的温度,降水量等气候条件符合其生长发育的要求。灌区在生长发育阶段的气候条件适宜红地球葡萄栽培。春季的倒春寒、沙尘暴、扬沙天气和秋季的冷空气活动、降水天气对红地球葡萄的产量、品质有明显不利影响。  相似文献   

天然气水合物的重要特征与评价及其在中国海域的勘探前景   总被引：1，自引：0，他引：1  

潘继平  李思田  许红 《海洋地质与第四纪地质》2000,20(1):63-72

从勘探技术和资源评价的角度综述了甲烷水合物生成和聚集的重要特征, 如地震反射剖面、测井曲线资料、地球化学特点等以及对未知区的地质勘探和选区评价 .甲烷水合物在地震剖面上主要表现为BSR(似海底反射)、振幅变形(空白反射)、速度倒置、速度-振幅结构(VAMPS)等,大规模的甲烷水合物聚集可以通过高电阻率(＞100欧姆.米)声波速度、低体积密度等号数进行直接判读.此项研究实例表明,沉积物中典型甲烷水合物具有低渗透性和高毛细管孔隙压力特点,地层孔隙水矿化度也呈异常值,并具有各自独特的地质特征.现场计算巨型甲烷水合物储层中甲烷资源量的方法可分为:测井资料计算法公式为:SW＝(abRw/φm.Rt)1/n;地震资料计算法公式为:ρp＝(1-φ)ρm+(1-s)φρw+sφρh、VH＝λ.φ.S.对全球甲烷水合物总资源量预测的统计达20×1015m3以上.甲烷水合物形成需满足高压、低温条件,要求海水深度＞300 m.因此,甲烷水合物的分布严格地局限于两极地区和陆坡以下的深水地区,并具有3种聚集类型:1.永久性冻土带;2.浅水环境;3.深水环境.深海钻探计划(DSDP)和大洋钻探计划(ODP)已在下述10个地区发现大规模的甲烷水合物聚集,他们是:秘鲁、哥斯达黎加、危地马拉、墨西哥、美国东南大西洋海域、美国西部太平洋海域、日本海域的两个地区、阿拉斯加和墨西哥湾地区.在较浅水沉积物岩心样中发现甲烷水合物的地区,包括黑海、里海、加拿大北部、美国加里福尼亚岸外、墨西哥湾北部、鄂霍茨克海的两个地区.在垂向上,甲烷水合物主要分布于海底以下2 000 m以浅的沉积层中.最新统计表明又主要分布于二个深度区间:200～450 m和700～920 m,前者是由ODP995～997站位发现的;后者在加拿大麦肯齐河三角洲马立克2L-38号井中897～922 m处发现.中国海域已发现多处甲烷水合物可能赋存地区,包括东沙群岛南部、西沙海槽北部、西沙群岛南部以及东海海域地区.姚伯初报道了南海地区9处地震剖面速度异常值的发现,海水深度为420～3 920 m,海洋地质研究所则在东海海域解释了典型BSR反射的剖面,具有速度异常、弱振幅、空白反射、与下伏反射波组具不整合接触关系(VAMPS)等,大致圈定了它们的分布范围,表明在中国海域寻找甲烷水合物具有光明的前景.  相似文献   

明代浑象的复原研究     

徐振韬  凌荣福 《紫金山天文台台刊》1997,16(3):203-212

明代正统七年制成的四件大型天文仪器浑仪、简仪、圭表和浑象,其中前三件完好地保存在紫金山天文台上,成为国家重点文物而驰名中外。唯有浑象因为在清朝初年不幸被毁,无缘见其面貌。为了展示明代天文仪器制作成就的全貌,我们对明代浑象进行了复原研究。在考查和分析大量古代天文史料和有关古籍后,我们对该浑象所表现的天文内容、各部尺寸、机械结构、以及外部装饰都做了深入探索。在此基础上,我们绘出了复原制作的工艺草图,作为技术部门施工时的依据。本文系统介绍复原研究中的文献考证、设计过程、以及复原制作工作情况。为了真实地反映此项研究的历史面貌,文中给出五张手绘的设计草图,以资存照。据此复制的明代浑象,现在陈列在紫金山天文台南京天文历史博物馆中。  相似文献   

儒家文化对宋代测绘科技的驱动   总被引：1，自引：1，他引：0  

牛汝辰  朱杰 《测绘科学》2008,33(1):241-244

世界著名的中国科技史专家李约瑟博士在其闻名于世的《中国科学技术史》一书中指出"每当人们研究中国文献中考察任何一种具体的科技史料,往往会发现它的焦点就在宋代。"宋代创造了领先世界的包括测绘科技在内的辉煌科技成就,其中中国四大发明的三大发明:印刷术、指南针和火药等都出现宋代。笔者认为,推动宋代测绘科技发展的一个重要原因就是宋代理学(新儒学)的繁荣和发展。  相似文献   

A tile-based method for geodesic buffer generation in a virtual globe     

Quanhua Dong 《International journal of geographical information science》2018,32(2):302-323

Geometric buffers are important for spatial analysis in many applications of geographic information systems (GISs), such as environmental measurement and management, human health, urban planning, etc. Geometric buffer generation algorithms are well studied in the Euclidean space where the buffer distance is measured by Euclidean metrics; however, very few algorithms are available for generating geometric buffers on the terrain surface in a virtual globe where the buffer distance is measured by geodesic metrics. This paper proposes a tile-based method for geodesic buffer generation according to the characteristics of a virtual globe. It extends the vector tile model (VTM) to organize terrain and vector data, and the XYH algorithm is improved to build geodesic distance fields for terrain meshes. Based on the data organization and the improved XYH algorithm, a geodesic buffer is generated via three main steps: selecting and assembling tiles, updating geodesic distance fields and tracing the boundaries of buffer zones. This method is implemented with multi-scale terrain and vector data, and the experimental results show that it is valid and exact and can be applied in practical applications.  相似文献   

水文地质数值模拟中节点地面标高的获取方法     

王玮 《地球科学与环境学报》2003,25(2):41-45

在水文地质数值模拟中,地面标高对潜水蒸发量、边坡出溢点标高及其渗漏量等计算、地下水开采或人工补给所带来的环境效应分析等有着重要的作用。数字高程模型可为水文地质数值模型提供所需的节点地面标高,提出了用人工查点法、半自动查点法、数字化地形图提取法等获取数字高程模型的方法,并给出了通过数字高程模型计算节点地面标高的方法。  相似文献   

全球热浪人口暴露度预估——基于热应力指数     

陈曦  李宁  张正涛  刘佳伟  王芳 《气候变化研究进展》2020,16(4):424-432

气候变化导致全球热浪灾害事件频发。湿球黑球温度综合考虑了温度和湿度协同作用,相较于单独的温度指标更能表征热浪对人类社会的影响。基于该指数定义热浪,利用CMIP5多模式温度和相对湿度模拟数据以及SSP3人口数据,量化并分析了未来全球及区域尺度热浪的人口暴露度变化以及造成暴露度变化的各因素的贡献率。结果表明：(1)过去(1986—2005年)暴露度的分布主要受人口分布的影响,印度次大陆以及中国东部、东南沿海地区是暴露度高值区,未来(2081—2100年)热带地区暴露度的增加尤为明显;(2)全球区域间暴露度变化差异显著,未来南亚地区平均暴露度的增幅最大,接近3×10⁴万人·d,而澳大利亚北部、亚洲北部、加拿大地区平均暴露度的增幅不足100万人·d;(3)气候和人口因素共同作用是造成绝大多数热带地区暴露度变化的最主要原因,而对于中高纬度地区来说,气候要素的贡献率最大;(4)气候和人口因素共同作用对全球暴露度变化的贡献占据主导地位。  相似文献