基于不规则三角网（TIN）数模建构的优化算法

本文分析了基于不规则三角网（TIN）的存贮结构，并以此结构为基础的三角剖分的优化算法。

基于平面多边形的不规则三角网分割

判断平面多边形与不规则三角网(TIN)中的三角形的相离、相交和包含3种位置关系,确定与多边形相离、包含的三角形应分别归入原TIN和新形成的TIN中;与多边形相交的三角形重新进行三角剖分,剖分后的三角形归入相应的TIN中,从而实现了基于平面多边形的不规则三角网的分割.

不规则三角网中等值点追踪算法的改进

介绍基于不规则三角网存储、建立及等值线的绘制,对传统等值点追踪算法进行改进,并与传统算法对比,发现改进后的等值点追踪算法简洁易懂,易于实现,同时在建立不规则三角网的时候,减少了存储空间和判断条件。

基于不规则三角网法进行等高线绘制的探讨

本文主要介绍了绘图软件自动生成等高线的方法,并介绍了如何合理的修改三角网,从而快速、合理、准确的生成等高线。

基于TIN模型的三角形微分土石方计算方法研究

目前常用的DEM土石方算法通过将地形模拟为高度不一的棱柱来计算场地的土石方量。在遇到复杂地形时,单一棱柱对应的填挖情况复杂,需要进行分割运算,不仅会导致地形模拟失真,并且会增加模型计算的复杂度。针对这一情况,基于TIN模型,引入三角形微分思想,将三角形按照一定规则进行分割,通过计算微分三棱柱体积实现土石方的计算。对于该方法,采用C#编程进行试验,并与传统的Grid和TIN方法进行比较,从结果精确性和时间效率进行了分析。研究结果表明:该方法在复杂地形中相较传统算法可进一步提高土石方量的计算精度。

基于等高线构建TIN模型的平三角形修正算法

设计了一种平三角形修正算法来修正TIN模型中可能出现的平三角形区域。该算法通过对由平三角形组成的区域进行分类,并针对不同的平区域采用交换边、增加点甚至不处理的修正方法,同时对由于等高线数据错误产生的一些特殊情况进行了分析处理。实验结果表明,该算法能够去除约束型狄洛尼三角网中所有应修正的平三角形,并生成对地形描述更为精确的三角网。

基于不规则三角网(TIN)的追踪等值线算法及对等值线光滑算法的研究

介绍了基于不规则三角网(TIN)的存贮结构和追踪等值线算法,并针对奇点处理提出了新的改进算法;其次根据生成的等值线,分别对以下几种光滑算法:线形迭代法、Bezier函数法、三次B样条函数法等,通过对其算法数学原理的研究分析,比较了各种曲线在曲线光滑应用中的特点,根据在应用中结果的比较,提出了用张力样条曲线作为拟合等值线的光滑曲线具有重要的参考价值。

一种基于TIN-CPG混合空间数据模型的精细三维地质模型构建方法

精细三维地质模型的构建是实现地质体真三维可视化分析的难题之一。提出一种基于不规则三角网(TIN)和角点网格(CPG)的混合空间数据模型来构建三维精细地质模型的方法。首先建立基于TIN的构造-地层格架三维地质模型,然后进行TIN面元模型到CPG体元模型的转换,将基于TIN的构造-地层格架模型转换为基于CPG的精细网格体元地质模型,从而实现"表达上"精细三维地质模型的构建。在转换过程中首先要进行地层序列的定义,然后对空间格网进行划分,在此基础上计算格网中各个单元格的空间坐标和各个网格的有效性,并将计算结果存储为GRDECL格式文件,最后通过QuantyView3D系统读取该文件实现精细地质属性模型的展示。利用该方法对沿海某城市一个重点区域进行精细水文地质模型的构建,验证了其方法的可行性。

一种Delaunay三角剖分的改进算法

Delaunay三角网的构建算法和设计在GIS分析管理及可视化等方面有着重要的作用。本文将逐点插入法和凸包法进行融合,利用Akl-Toussaint启发式函数来剔除原始数据点集中的多余点,以便快速高效地实现凸包的构建,利用角度判别对角线法对生成的初始三角网进行优化,在此基础之上提出生成Delaunay三角网的改进算法。实践表明,该算法对于小量或大量数据集均有较好的适应性,不仅具有与分治算法一致的高效性,还具有易于理解和实现的算法思路。

一种基于TIN的等值线快速生成算法

基于TIN生成等值线图是利用有限的离散空间信息恢复地质属性和地学变量空间分布状态的重要手段之一,其时间效率主要取决于起始等值边查找与等值线追踪。通过构建以TIN三角面片单元为节点的红黑树,将起始等值边查找的时间复杂度由O(M′N)提高到O(lb N);基于散列与半边数据结构重建TIN拓扑,根据TIN中"边—面"拓扑关系,在等值点内插计算的同时完成等值线追踪。实验及应用表明,算法时间效率高,生成的等值线精度可靠,可满足大数据量条件下等值线快速生成的需要,具有广泛的实际应用价值。

基于道路矢量数据的路口地理实体面图元提取

地理实体数据是实景三维数据中的重要组成部分,路口实体在城市实景三维中有着重要作用,当前路口实体面图元的提取是通过人工查找路口位置并在路口位置处手动构建路口面,这种提取方式容易漏掉路口位置且有人工编辑工作量较多的问题。为准确定位路口位置且在路口位置处高效构建路口面图元,本文设计了一种基于道路矢量数据的路口地理实体面图元的提取方法,通过对道路面数据构建不规则三角网,分析不规则三角网(TIN)在路口处的特点,准确定位出路口位置,并在路口处自动构建路口面图元。本文基于湖南省基础测绘道路矢量数据,对基于道路矢量数据的路口地理实体面图元提取方法的有效性进行验证,实验结果表明,该方法路口定位准确率达97.5%,路口面构建较为准确,可以有效缩短路口实体生产周期,研究结果可以应用于其他条带状交叉口实体类的定位和构建。

基于TIN-Octree的三维地质模型构建方法研究

在三维地质模型中,不能有效的分析地层与断层之间的形态与结构,提出了基于TIN-Octree混合空间数据模型的精细三维地质体构建方法。分析两者的地质形态与连接状态,形成良好的数据映射剖面,并利用Octree的编码特性,增加对象的描述精度以及存储性能,可以有效地为油气勘探开发提供可视化效果。并结合实际地质地震勘探解释成果资料的应用,表明该模型构建方法可以有效地建立地质体三维模型,具有良好的应用价值。

基于TIN模型的LOD算法研究

为了实现基于不规则三角网(TIN)地形模型的动态细节简化模型,文中介绍了一种有效的方法,即在一种新的三角网数据结构基础上,通过重复执行模型中边的"折叠"(即顶点"合并")操作,预先计算模型中每个顶点"重要性"值,根据"重要性"对模型的三角形和顶点列表进行重新排序并将结果存储在数据结构中。在显示过程中,根据对地形的精度要求和事先存储的结果自适应地快速获取所要显示的顶点和三角形,实现TIN模型的实时动态构网显示。基于该算法在两个不同细节的TIN模型进行过渡时可以进行快速线性插值,实现了不同细节模型间的连续过渡。

TIN模型加密算法讨论

通常,外业采集的高程点生成的TIN模型其光滑度和连续性都不很理想,后续处理过程中需要进行加密处理。针对传统插值计算方法计算精度不高的缺点,本文提出了一种利用重心点到三角形三边垂点平面距离的倒数为权值,计算插入点高程的方法,对TIN模型进行加密。对实际测量数据使用该方法进行的加密分析,加密后的模型表明,该方法处理结果更实用性,加密后生成的等高线的协调性和合理性都得到了加强。

结合CSF和TIN的机载LiDAR点云滤波算法

为了提高传统的不规则三角网(triangular irregular network,TIN)中初始种子点的选取效率问题,文章提出一种布料模拟滤波(cloth simulation filtering,CSF)与TIN结合的机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)点云滤波算法。首先去除机载LiDAR点云中的粗差点,对去除粗差点后的点云使用CSF算法以获取初始地面点,然后对初始地面点通过改进的TIN算法构建三角网,同时连续迭代进而获取最终地面点。实验选取国际摄影测量与遥感学会网站的3组测试数据进行滤波,结果表明该算法能够在坡度较大的区域降低Ⅰ类误差,并将Ⅱ类误差控制在一定范围内,验证了该算法的可靠性。

一种基于TIN模型的LOD简化算法

为了实现不规则三角网(TIN)地形模型的动态模型的动态细节简化模型,本文提出了一种有效的方法,即在TIN的凸壳构网算法和累进格网算法的基础上,设计一种混合型数据结构,提出边折叠的限制条件,解决了边折叠时易产生的边自交现象,实现了TIN模型的LOD快速简化。

无人机倾斜摄影在西南片区宕口整治中的应用

随着无人机测绘技术的不断发展,越来越多的领域已经开始使用无人机技术.镇江市西南片区地形复杂,由于多年掠夺性的开发,生态环境问题日益严峻,盗挖盗采现象十分严重,亟需整治.采用传统的测绘手段获取地理信息不仅耗时耗力,还存在很大的作业风险.采用无人机倾斜摄影技术对西南片区进行三维数字化还原,通过建立三维模型和获取正射影像,直观展示宕口复杂的地形地貌特征.同时利用三维GIS技术对宕口进行了土方、坡度等分析,为宕口整治提供更加准确的数据支撑,在西南片区规划整治中起到了辅助决策的作用,为创建城市新形象提供了新的技术手段.

基于语义信息的机载LiDAR建筑物点云提取

本文研究了机载LiDAR数据中建筑物点云提取的算法。首先,分析典型地物点云的分布特征及规律,形成语义信息;利用TIN的数据组织形式,以三角形边长、面积、坡度、相邻三角形坡向等语义信息作为限制条件将植物点剔除;再利用高程分布直方图确定阈值,剔除地面点,进而得到建筑物点集。选取机载LiDAR数据进行实例验证,并将本文算法与其他两种算法进行了对比。结果表明,本文算法能较好地提取建筑物屋顶点集,精度高于内插类算法,提取效果优于未考虑语义信息的算法。

复杂空区群露天开采境界三维可视化及其应用

为了预防露天开采境界下复杂空区群对矿山生产造成重大安全事故,研究以不规则三角网(TIN)为基础的复杂地质体三维可视化建模技术,并以Surpac软件为平台制定出相应的复杂空区群露天开采境界三维可视化实施方案。将该方案应用于某矿区,建立该矿区内露天开采境界地表、地下矿体以及复杂空区群的三维可视化模型,重点对空区群内部错综复杂的通透关系进行三维描述。研究结果表明:复合模型的建立明确了地表、地下矿体及各水平采空区之间的空间位置关系,可利用其分析空区群的安全隐患及空区间的连带破坏作用,为露天境界内复杂空区群的灾害控制、安全性评判及矿区地表开采的施工设计提供了参考依据,从而解决了多空区矿山的盲目开采问题,有效预防了重大安全事故的发生。

基于MapInfo数据格式在GIS应用环境下等值线综合方法实现

等值线构建是G IS开发、数字地图绘制重要的研究内容之一。重点讨论了基于M apInfo数据格式在G IS应用环境下等值线综合方法的实现,首先根据高程采样点跟踪等高线通过点,再利用五点光滑法、正轴抛物线加权平均光滑法以及M apX提供的光滑方法对等值线通过点进行光滑处理,从而绘制出光滑度好、准确美观的等值线,同时发现M apX所提供的光滑方法可能利用的就是正轴抛物线加权平均光滑法。通过大量的数据验证了绘制的正确性。