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题名面向拓扑分析的海洋流场临界点提取算法研究
被引量：2
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作者
季民
任静
张立国
李婷
孙勇
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机构
山东科技大学测绘与空间信息学院
山东省国土测绘院
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出处
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期135-144,共10页
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基金
国家自然科学基金(41976184)
山东省重大科技创新工程(2019JZZY020103)。
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文摘
临界点是海洋流场拓扑结构中的重要构成要素,基于临界点的特征提取对于揭示海洋流场拓扑特征、开展海洋流场拓扑分析具有重要意义。本文基于临界点理论和Sperner引理,综合改进后的双线性插值算法和Sperner完全标号法,对海洋流场数据进行了临界点特征提取。首先,在双线性插值算法中添加滑动窗口处理,筛选临界点的候选网格单元,并采用聚合思想通过降低网格分辨率解决了网格插值中的二义性问题,同时考虑了0值网格存在的9种情形,通过迭代聚合思想滑动筛选候选网格单元,解决了插值网格均为0的情况。其次,提出了基于Sperner完全标号的最小值法临界点提取规则,将速度向量模最小的网格中心作为临界点,解决了实际流场物理场景中非0值的临界点提取。对两次提取结果进行合并、去重等处理,可以得到较为全面的临界点提取与分类结果。最后,通过对多个海域、不同深度流场数据的实验结果分析,证明了综合后的临界点提取方法的有效性及可行性。
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关键词
海洋流场
临界点提取
双线性插值
Sperner完全标号
算法综合
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Keywords
ocean flow field
critical point extraction
bilinear interpolation
Sperner complete labeling
algorithm synthesis
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分类号
P731
[天文地球—海洋科学]
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题名非结构化网格下海洋流场的特征提取与种子点选取算法
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作者
李忠伟
宫凯旋
李永
刘格格
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机构
中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院
中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院
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出处
《计算机工程》
CSCD
北大核心
2024年第1期320-328,共9页
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基金
国家自然科学基金重点项目(62231028)
国家重点研发计划(2018YFC1406204)
中央高校基本科研业务费专项资金(22CX01004A-9)。
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文摘
对于非结构化网格流场数据,现有研究存在不能定位流场中临界点的具体位置、无法对临界点精细分类以及缺乏适用于非结构化网格的种子点选取算法等问题。针对上述问题,基于非结构化网格流场数据,分别在临界点提取和种子点选取方法上进行改进创新。提出非结构化网格中临界点的定位及分类方法,通过庞加莱指数法判断存在临界点的三角网格。构造质心迭代法定位临界点在网格中的准确位置,并设计三角网格内雅克比矩阵的构造方法,将临界点精细分类。基于非结构化网格提出基于最大得分和网格密度的种子点选取算法,先比较相邻格点的标量值大小来计算每个格点的得分,形成“最大得分”标量场,再按照网格密度动态设置阈值,将得分大于阈值的格点选为种子点,接着以种子点为起始点生成流线,生成的流线可以表达出流场的关键特征与全局信息。基于多个海域流场数据的实验结果表明,临界点分类的准确率可达99%以上,证明了临界点提取算法的准确性以及种子点选取算法对提升流场可视化效果的有效性。
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关键词
非结构化三角网格
临界点提取
种子点选取
最大得分
流场可视化
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Keywords
unstructured triangular grid
critical point extraction
seed point selection
maximum score
flow field visualization
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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