基于三角网算法的公路纵断面设计及实例验证

当前公路纵断面设计结果与真实施工环境数据拟合度较差,应用效果不佳。为此,提出基于三角网算法的公路纵断面设计方法,并通过实例验证此方法应用效果。首先,根据车辆行驶参数统计分析结果,确定公路基础设计参数;其次,构建基础三维模型,将该模型与研究区域的基础三角网图合并,得到三角网计算模型;最后,应用模型计算结果,完成公路纵断面设计方案,确定关键设计参数。实验结果表明:基于三角网算法的公路纵断面设计结果与真实施工环境数据拟合度更高。

应用等高线构建Delaunay三角网算法的研究与实现

部队的执勤和战斗行动都是在一定的地形条件下实施的,都要受到地形条件的影响和制约。基于等高线构建的Delaunay三角网可以很好的对数字高程模型(DET)进行表示,从而易于指挥员对地貌的识别和对地形进行分析。提出了一种基于等高线一次性构建Delaunay三角网的算法。相对于传统算法,该算法省去了嵌入等高线线段及定位点重新构网的时间。采用VC++6.0对该算法进行了编程与实现。

一种带岛屿约束数据域的三角网剖分算法研究

文中对多边形内部三角剖分算法及具有属性的带岛屿的约束数据域的D -三角剖分算法进行了研究 ,提出了一种适用于多边形内部的基于“最小内角优先原则”D -三角剖分算法及适用于多边形内、外部构网通用三角剖分算法 ,算法充分考虑到了构网数据域中存在多种不同属性块 ,并成功将算法应用于工程项目之中。

基于矩形环分区的Delaunay三角网生长算法

针对传统三角网生长算法需要花费大量时间检索第三点的问题,对三角网生长算法进行改进,即对离散点集所在的区域由外到内进行矩形环式的分区,而后从内环到外环逐渐生成Delaunay三角形。每次查询第三点时,在当前环和其相邻的下一个环中进行,以减少第三点的查询范围并尽量保证第三点的正确查找。同时根据Delaunay三角形生成的顺序采取三角形基边先进先出的策略,保证当前矩形环状区域内的大部分点被加载至三角网中。在当前区域构网完成后,进入下一个相邻区域,如此循环构网,而后对三角网进行整体优化。采用C#语言进行算法的实现,结果表明,改进后的算法保证了构网的正确性、唯一性,也提高了构网的效率,对生产实践具有一定应用价值。

二维离散点集Delaunay三角网生长算法的改进

Delaunay三角剖分在计算几何、计算机图形学、计算机辅助设计、有限元分析、地理信息系统等邻域有广泛的应用,是一项极为基础且重要的离散数据网格化技术。生长算法是一种重要的Delaunay剖分算法,具有较高的理论价值和实际意义,该算法思路简单且容易扩展,可以拓展到三维点云曲面的构造中。但是现有的生长法效率不高,无法处理海量数据,本文经研究提出了一种基于Delaunay空圆性质的改进算法,在逐边定向扩展过程中直接利用Delaunay空圆性质,迅速缩小备选扩展点集的范围,大幅提高了三角网生长速度。大量的随机和规则数据测试表明该改进算法效率提升显著,与已有生长算法相比有10倍以上的提高,且数据量越大效率提升越明显。

针对路面建模的Delaunay三角网格分治算法

为了对路面进行三维建模,使用Delaunay三角网分治算法处理路面点云数据,根据路面点云的特点,对点云进行划分中不考虑z坐标。使用Delaunay三角网分治算法处理不同规模的点云数据并记录生成三角网所需的时间,收集一段路面的点云数据并使用Delaunay三角网算法进行处理,观察生成的三角网是否和扫描的路面匹配。Delaunay三角网分治算法能够较快地生成三角网,但是在处理大规模点云数据时仍需消耗很多时间,同时针对路面三维建模问题,Delaunay三角网分治算法所生成的三角网能够很好地拟合路面。

利用点角改进Delaunay三角网生长算法

分析常规三角网生长算法的优缺点,提出点角概念,在生成Delaunay三角形的过程中,逐步缩小离散点的搜索范围,克服常规算法时间效率低的缺点。构网过程中,完全遵守Delaunay三角网的剖分准则,验证算法的稳定性和高效性。

机载LiDAR点云数据的组合滤波算法研究

针对采用渐进式形态学滤波算法进行机载LiDAR点云滤波时存在的滤波效果不佳、地形特征保留不明显的问题,本文提出了一种改进不规则三角网的后处理滤波算法,构建组合式机载LiDAR点云滤波算法。该组合算法有效地结合了渐进式形态学滤波算法与改进TIN滤波算法的优势,首先采用渐进式形态学滤波算法对原始机载LiDAR点云数据进行处理,提取得到初始地面点;其次优化传统TIN滤波算法,以初始地面点及种子点构建TIN,通过连续迭代提取得到精细化地面点。为验证本文提出滤波算法的可靠性与优越性,选取宁波市某地2组机载LiDAR点云数据进行实验,结果表明,与较单一的渐进式形态学滤波算法、TIN滤波算法地面点提取结果相比较,本文改进滤波算法提取地面点的Ⅰ类误差、Ⅱ类误差及总误差均更低,且不受地形条件限制,具有较高的适应性,验证了本文提出改进滤波算法的可靠性与优越性。

一种改进的快速Delaunay三角剖分算法

Delaunay三角剖分算法是构建数字高程模型(DEM)的主要算法。分析了几种已有Delaunay三角剖分算法后,对前沿边推进算法进行了两点改进。一是直接以边为基础向一侧推进,而不是以凸包为基础向内推进;二是利用分块技术来改进搜索方法,使搜索范围限制在搜索边的周围区域,从而极大地提高了Delaunay三角网的推进速度。仿真实验表明,改进后算法效率有了显著提高。

平面域中的Delaunay三角算法

对目前广泛使用的Delaunay三角网格生成方法的基本原理进行阐述,对目前流行的几类DT(Delaunay Triangulation)算法,逐点插入算法、分治算法、三角网生长算法的原理进行了分析,对它们的特点进行了介绍。

建TIN的几种算法比较

TIN是由三角形构成的一种有限元网格,它主要用来表示地形或地物表面。本文从几种不同建TIN的算法(三角网生长算法、凸壳算法、前沿边推进算法和贪心算法)来比较和分析各算法的优缺点。

基于机载LiDAR数据的大型立交桥自动提取与建模方法

提出一种基于机载LiDAR数据的大型立交桥建模方法。在提取立交桥数据点的基础上,采用先分割后建模策略,提出并实现立交桥结构自动分割方法,将复杂的交汇、分叉结构分割成多个结构简单的区段。在建模过程中,从轮廓中确立约束边,采用全约束三角网建模方法,建立立交桥三维可视化模型。最终利用区段建模信息结合先验知识检测并恢复被遮挡的结构,实现完整结构的真三维建模。试验结果表明,设计及流程在复杂结构立交桥的建模问题上可以取得令人满意的结果。整个模型在地理位置,几何尺寸以及拓扑关系上均与实际地物保持一致,具备三维浏览以及交互式操作的条件。对模型质量和算法效率的分析进一步说明其可行性与有效性。

顾及回波次数信息的城区机载LiDAR点云滤波研究

针对城区地物复杂、地面点云被植被和建筑遮挡等问题,文章在渐进三角网滤波算法的基础上提出一种改进方法。该方法利用机载LiDAR点云具有多次回波特性对点云进行分类,提高地面点云占有率,再进行渐进三角网滤波。实验结果表明,该方法提高了地面点云种子点提取的正确率,为下一步城市点云精确分类做好了准备。

二维非线性抛物方程广义差分法/有限体积法的自适应计算

给出三角网上二维非线性抛物方程广义差分法(有限体积法)的一种基于残量估计的后验误差估计,并在此基础上设计了自适应计算方案,以适应物理解在时空的大梯度变化.提出了适合发展方程自适应计算的三角网数据结构(不是树状结构)和灵活的局部粗化算法.

Riegl VZ-1000三维激光扫描测量系统在大型露天矿山土石方测量中的应用

依据Riegl VZ-1000三维激光扫描测量系统所采集的点云数据与常规测量方法所获取的测量数据分别采用三角网算法和方格网算法进行露天矿山的采剥体积计算,并对两种计算结果进行比较。结果表明,利用三维激光扫描测量系统获取的矿山点云数据是精准,可靠的,在露天矿山体积测量中三维激光测量技术比传统测量技术更为精确、安全和高效。

基于聚类的空间数据可视化方法

首先介绍了目前空间数据可视化技术的研究内容和基本方法,对基于实体和基于区域两类常用方法进行了分析和总结。在此基础上提出了一种基于聚类的空间数据可视化方法,其基本思想是利用以Delaunay三角网的自适应空间聚类算法(ASCDT)为代表的空间聚类算法进行聚类分析,并获得结果描述参数,结合基本方法和参数特征设计专门用于聚类结果表达的可视化对象,进而实现空间数据的图上投影。最后对该类方法有待进一步探讨和改进的内容进行了展望。

基于GIS技术的尾矿坝实时测量及其空间分析

为了及时撑握尾矿坝坑空问的变化,利用地理信息系统(GIS)的原理,使用Delaunay 三角网的算法,结合 VC 和 OPENGL 设计应用程序,对尾矿坝进行测量并进行数据处理,由此生成尾矿坝的三维实体模型 DTM,通过对其进行空间分析,为尾矿坝的监控和综合治理提供了科学依据。所设计的程序的运行速度快,精度高,可靠性好。

植被茂密地区点云双重滤波方法研究

为了解决目前机载激光雷达点云滤波算法中特征单一、运算效率低、植被覆盖区效果较差等问题,提出一种植被茂密地区的点云自适应双重滤波方法。首先利用回波分离方法,分别提取点云的单次回波和末次回波进行粗滤波处理;然后利用偏度平衡理论进行单次回波的强度阈值确定,同时利用最大类间方差法对首次回波和末次回波的高程差进行高差运算,实现末次回波高差阈值自动化,并融合粗滤波后单次回波和末次回波的点云数据;最后,利用不规则三角网渐进加密滤波算法对融合后的点云数据进行精滤波处理,并通过了实验验证。结果表明,3组数据集的Ⅱ类误差都相对较低,分别为1.06%,1.64%,1.34%。结合回波信息和高差信息的双重滤波方法不仅能较好地剔除植被,而且能较好地保留地形细节。

Application of Factor Difference Scheme to Solving Discrete Flow Equations Based on Unstructured Grid

A second-order mixing difference scheme with a limiting factor is deduced with the reconstruction gradient method and applied to discretizing the Navier-Stokes equation in an unstructured grid.The transform of nonorthogonal diffusion items generated by the scheme in discrete equations is provided.The Delaunay triangulation method is improved to generate the unstructured grid.The computing program based on the SIMPLE algorithm in an unstructured grid is compiled and used to solve the discrete equations of two types of incompressible viscous flow.The numerical simulation results of the laminar flow driven by lid in cavity and flow behind a cylinder are compared with the theoretical solution and experimental data respectively.In the former case,a good agreement is achieved in the main velocity and drag coefficient curve.In the latter case,the numerical structure and development of vortex under several Reynolds numbers match well with that of the experiment.It is indicated that the factor difference scheme is of higher accuracy,and feasible to be applied to Navier-Stokes equation.

基于地表覆盖类型的山区点云滤波方法研究

现有点云滤波算法对山区适用性差,易造成滤波后地面点云系统偏低。从点云非地面点产生的原因出发,对地表覆盖类型进行分类,利用现有成熟的植被、建筑物等地表覆盖物提取算法,提取并剔除点云非地面点,从而实现点云滤波。经与现有成熟的改进的渐进加密三角网滤波算法进行定性定量分析,结果表明:(1)基于地表覆盖类型的复杂山区点云滤波算法获取的地面点云与实测剖面更接近,无明显偏差。(2)基于地表覆盖类型的复杂山区点云滤波算法剖面高程较差均值为-0.05 m,中误差为0.46 m;渐进加密三角网滤波算法较差均值为-0.44 m,中误差为0.70 m。得出结论:基于地表覆盖类型的复杂山区点云滤波方法精度优于改进渐进加密三角网滤波算法;较传统面向地面点的滤波算法,基于地表覆盖类型的点云滤波算法对山区地形具有适用性更强,自动化程度更高,提取精度更高等特点,为山区复杂地形点云滤波提供新的解决方案。