基于不规则三角形数字地形模型的水库库容分析计算

目前水库库容计算方法具有精度低、计算速度慢、受人为影响大等缺点,在库区地形条件复杂条件下,很难准确计算出水库库容,为此,研究一种简洁、快速、准确库容计算方法,在水利水电工作规划、设计和运营管理阶段具有重要意义。不规则三角网模型能充分利用地貌的特征点、线,较好地表示复杂地形,同时进行地形分析和绘制立体图也很方便。笔者基于不规则三角网模型优点,并与CAD软件二次开程序发其相结合,提出基于不规则三角形数字地形模型的水库库容计算方法,并应于同沙水库水位库容计算,研究表明,此法具有操作简便、运算快捷、计算精度高等优点,具有很好的实际应用价值及广泛的应用前景。

视点相关实时LoD地形模型动态构网算法

论述了一种视点相关实时LoD地形模型动态构网算法。基于GRID数据,以直角三角形为基本单元,利用二叉树构建地形的层次结构,兼具GRID与不规则三角网(TIN)的优点;并且解决了模型带来的"裂缝"问题。视景体可见区域多分辨率地形生成时,通过地形面片自身复杂程度、地形面片与视点距离以及地形面片与视线间的方向关系三方面确定该面片的绘制分辨率。实验结果表明,该算法在保持地形场景逼真的情况下,极大地提高了绘制速度,满足了实时交互的要求。

快速构建三角网数字地形模型方法的研究

改进和优化了逐点插入算法 ,通过建立网格索引 ,实现了DTM数据的高效组织和管理 ,再结合有向查找技术 ,研究出了三角形的快速定位算法。采用Watson的空外接圆法优化构网 ,为减少优化时间 ,提出了按网格轮流取点的策略。在地性线的处理上 ,采用了先构建初级Delaunay三角网 ,再将地性线做为约束边嵌入初级网中的二级建网方案。经实践验证 ,该算法具有速度快、网形优、精度高。

不规则DEM数据转换为TIN模型算法探讨及可视化

空间数据分析和建模是地理信息系统的核心,DEM是空间数据的重要内容。TIN模型是DEM中存储和表示非规则数据的理想模型。好的TIN算法能快速逼真地显示与模拟地貌三维信息。从构建优越的DEM模型可导出其他地形要素。

基于标准差准则的海底三维地形模型构建

针对现有三角剖分需要投影到平面,局部优化时属性丢失的问题,本文采用一种顾及水深属性的三角剖分准则——标准差准则进行三角剖分,并且讨论了标准差的含义、标准差的计算以及标准差准则的描述。根据标准差准则,实现了一种基于标准差准则的海底三维地形模型构建方法。实验结果表明该方法提高了三角剖分的合理性,模型重建的细节与精确程度更高,在处理特殊地形上优于基于空外接圆准则的TIN模型构建方法。

数字地形模型转换算法研究

文章主要探讨数字地形模型(DTM)中的数字高程模型(DEM)转换为不规则三角网模型(TINM)的算法,重点探讨Delaunay三角网的构网原理与构网算法。

TIN数字地形模型的通视性算法

数字地形模型的地形通视性分析有着广泛的应用,对TIN地形模型上两点间的通视性算法进行了研究、改进与实现。研究结果表明,视线与三角形相交法算法简单直观,但计算效率太低;改进的视线与边相交法数据结构简单,编程实现容易,适合地形数据结构单一的系统;而投影覆盖检测算法通用性好,适合地形数据结构多样的系统。

不规则三角形网格(TIN)地形的生成

数字地形模型是地理信息的基础数据。讨论并对比了几种数字地形模型的表示方法,分析了采用不规则三角形网络模型来表示地形的优越性。在以Delaunay三角剖分作为理论的基础上,给出了基于离散无序散乱点来建立三角形网格地形模型的生成算法和数据结构。

基于点删除的地形TIN连续LOD模型的建立和实时动态显示

介绍了一种对于地形不规则三角网 (TIN)建立层次细节 (LOD)模型和实时动态显示的方法。按照给定的条件通过重复执行顶点删除和局部三角化 ,对TIN中的点和三角形数据结构进行调整 ,建立地形TIN的连续LOD模型。在显示的过程中 ,根据视点的远近从上述LOD模型自适应地获取和显示所需三角形 。

道路模型与TIN地形无缝融合算法研究

结合道路实时三维可视化系统的研发,本文提出了道路模型与TIN地形模型无缝融合的总体思路,并对融合过程中的几个关键算法进行了优化和改进。采用网格索引来组织地形数据,利用方向线段来优化查找点所在三角形算法,对约束多边形嵌入算法进行了优化和改进,并针对道路边界为任意多边形的特点,提出了快速删除道路边界多边形内的地形三角形的方法。经实例验证,本文提出的道路模型与地形模型无缝融合算法高效、稳定,可以满足实时三维可视化系统需要。

一种基于TIN的地形剖面线生成算法

在目前已有基于规则格网(Grid)生成地形剖面线的基础上,提出了一种适用于不规则三角网(TIN)的剖面线生成算法。该算法充分利用TIN中各三角形间存在的拓扑关系,实现了与剖面线相交三角形的快速搜索,大大提高了算法的执行效率。由于地形简化后的TIN仍保留三角形间的拓扑关系,该剖面线生成算法还适用于多分辨率的海量TIN数据。

水利水电工程三维数字地形建模与分析

以锦屏一级水电工程为例,分别利用Delaunay算法和多细节层次技术实现了坝区地形TIN模型和施工总布置区域巡航所需的多分辨率地形模型。并根据三维地质建模的特殊需要,引入了NURBS技术对TIN地形模型进行了简化,所获得的NURBS地形模型不仅存储量小,精度损失低,而且易于图形操作运算,便于可视化分析,满足多方面的要求。该模型的实现与成功应用,在很大程度上推动了水利水电工程向着数字化、可视化和智能化的方向发展。

数字高程模型及其数据结构

简要介绍了DTM的提出和应用情况,并对数字地面模型(DTM)、数字高程模型(DEM或DHM)、数字地形模型(DGM)等三个概念进行了论述,说明了它们的区别和联系,详细论述了离散点、不规则三角形、等高线、断面线和规则格网等几种数字高程模型的数据结构,并对不同数据结构的数字地面模型的特征进行了比较。

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。

基于高程熵的大规模地形建模方法

针对现在图形数据量越来越大,现有的硬件水平对大规模图形数据处理的限制,提出了一种基于高程熵的大规模地形建模方法,使得大规模地形数据的处理效率得到显著的提高。首先介绍了传统的地形建模方法,然后从“建模速度”和“建模精度”两个方面入手,论述了大规模地形的建模方法和思路。最后通过几个实际的例子对本文的建模方法进行了验证,证明了本文建模方法的正确性和有效性。

TIN的海底地形复杂度表示与计算方法

针对当前海底地形复杂度表示与计算方法存在的适用性不强,无法全面反映地形复杂程度等问题,面向海底地形的Delaunay不规则三角网表示模型,基于微分几何理论,使用节点1-邻域内相邻三角面片空间几何关系及三角面片在水平面上的投影面积,提出一种基于双二面角的海底地形复杂度的表示与计算模型,并在多个实验样区上对所提出方法进行实验。结果表明,相比目前常用的其他海底地形复杂度表示与计算方法,该方法能够适用于不同的海底地形,且更符合人类认知。

基于ITM的复杂电磁环境并行计算方法

针对复杂电磁环境仿真中算法复杂、计算量大的特点,构建了一种基于不规则地形模型(irregular terrain model,ITM)电波传播模型的复杂电磁环境并行计算方法。该方法采用三维标量场的数据组织方式描述复杂电磁环境。在并行计算关键的任务分配阶段依据ITM模型的计算特点和三维标量场的数据组织方式,采用了以标量场列为基本单位的静态任务分配方法,有效地避免了地形提取的冗余计算,保证了节点间的负载平衡。经实验验证,该算法并行效率较高,能够有效地满足不规则地形条件下的复杂电磁环境快速计算的需要。

三角形格网地形数据及其OpenGL显示

不规则三角形格网 (TIN)是一种主要的地形数据存储结构 ,它能很好地适应不规则区域的地形表示 ,给出用OpenGL实现不规则三角形格网数字地形三维显示的方法。

数字地形技术在环境规划设计中的应用

近年来基于地理信息系统层面的数字地形技术的发展和完善,使得环境规划设计领域有可能利用其技术实现各种尺度的空间分析,从而改善原有操作环节,提高效率和精度,使准确的地形分析结论指导规划和设计.数字地形技术在环境规划设计中的应用存在衔接问题,首先体现在现状测绘图纸中的图元数据与建立数字地形所需的数据源存在着差异,应将其转换,必要时将通过对绘图平台的二次开发来完成数据源的兼容性处理.其次应当选择合适的地形模块来完成相关的数字分析.通过必要的技术衔接,在规划设计中,将实现对场地的基本地形分析、叠置分析、可视化以及其他方面的工程应用.该技术的应用是信息化规划设计的重要尝试,将在环境规划设计中预先体现出其优越性.

基于地理坐标系的电磁环境快速仿真与体绘制

为有效考虑地球曲率的影响,采用球形规则网格模型组织电磁场数据。针对ITM(Irregular Terrain Model)模型计算量大的问题,提出一种地形重用方法提高仿真效率。针对多辐射源计算问题,将多线程计算和地形重用方法相结合,提高仿真效率。针对传统光线投射算法使用立方体作为包围盒,不能直接绘制球形规则网格数据问题,提出一种使用圆顶体作为包围盒的光线投射算法。经实验验证,考虑地形影响仍然能够获得较高的计算效率,满足多辐射源电磁环境仿真的需要,且圆顶体包围盒使光线投射算法的应用范围更加广泛。