滾動(dòng)球路徑模型的Delaunay三角網(wǎng)局部?jī)?yōu)化算法
發(fā)布時(shí)間:2020-12-29 01:30
針對(duì)由Delaunay三角網(wǎng)所構(gòu)建的TIN-DEM中地形特征線被壓蓋的現(xiàn)象,該文摒棄以往先提取地形特征線再約束構(gòu)建Delaunay三角網(wǎng)的做法,通過(guò)分析地形特征線信息在TIN-DEM雙向緩沖面上的體現(xiàn),探究了地形特征線信息與滾動(dòng)球路徑之間的關(guān)系,提出采用雙向滾動(dòng)球網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息替代地形特征線結(jié)構(gòu)信息的做法,直接借助滾動(dòng)球沿TIN-DEM正反面滾動(dòng)過(guò)程中的滾動(dòng)路徑,對(duì)Delaunay三角網(wǎng)進(jìn)行局部改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該算法可有效將壓蓋的地形特征線信息表現(xiàn)在Delaunay三角網(wǎng)中,提高了TIN-DEM的地形特征信息表達(dá)程度。
【文章來(lái)源】:測(cè)繪科學(xué). 2020年04期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
TIN-DEM矢量緩沖面
如圖2所示,地形特征線(即山脊線和山谷線)是由地形特征點(diǎn)(P1點(diǎn)至P4點(diǎn))連線形成的,在TIN-DEM緩沖面構(gòu)建過(guò)程中,各地形特征點(diǎn)的等距離球面必將在矢量緩沖面上形成緩沖面剖分單元(圖2上方實(shí)線部分),并且相鄰的地形特征點(diǎn)的鄰接關(guān)系與其緩沖面剖分單元的鄰接關(guān)系是一致的。因此,地形特征線網(wǎng)絡(luò)信息可被認(rèn)為包含于滾動(dòng)球路徑網(wǎng)絡(luò)中,并且山脊線網(wǎng)絡(luò)信息包含于正向滾動(dòng)球路徑網(wǎng)絡(luò)中,山谷線信息包含于反向滾動(dòng)球網(wǎng)絡(luò)中。對(duì)平面Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)方式造成影響的地形彎曲度較大,但并未符合地形特征線形態(tài)特征的區(qū)域處的特征點(diǎn)也會(huì)在矢量緩沖面上形成緩沖面剖分單元,相鄰的鄰接關(guān)系也會(huì)體現(xiàn)在雙向滾動(dòng)球網(wǎng)絡(luò)中。由上述分析可知,雙向滾動(dòng)球網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息可完全替代地形特征線結(jié)構(gòu)信息,以此來(lái)對(duì)平面Delaunay三角網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),并且可以彌補(bǔ)非地形特征線區(qū)域處構(gòu)網(wǎng)方式的缺陷。
如圖3所示,假設(shè)滾動(dòng)球從P1點(diǎn)出發(fā),沿P1P2方向進(jìn)行滾動(dòng),滾動(dòng)至如圖3中間圖形所示狀態(tài)時(shí),滾動(dòng)球同時(shí)與P1點(diǎn)和P2點(diǎn)接觸,若繼續(xù)滾動(dòng),滾動(dòng)球?qū)㈦x開(kāi)P1點(diǎn)且只與P2點(diǎn)接觸。在圖3中間圖形所示狀態(tài)下,若有其余采樣點(diǎn)在滾動(dòng)球范圍之內(nèi),將會(huì)導(dǎo)致滾動(dòng)球在滾動(dòng)過(guò)程中提前被卡住,不能形成圖3中間圖形所示狀態(tài),即表明該滾動(dòng)球不能沿P1P2方向進(jìn)行滾動(dòng);若在圖3中間圖形所示狀態(tài)下沒(méi)有其余采樣點(diǎn)在滾動(dòng)球范圍之內(nèi),則表明該滾動(dòng)球可以沿P1P2方向進(jìn)行滾動(dòng)。以正向滾動(dòng)球路徑分析模型為例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)圖3中間圖形所示,滾動(dòng)球沿P1P2方向滾動(dòng),則球心O點(diǎn)應(yīng)與P1P2邊在同一垂直平面上,假設(shè)P1點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,y1,z1),P2點(diǎn)的坐標(biāo)為(x2,y2,z2),球心O點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y,z),TIN-DEM中的三維空間最長(zhǎng)三角形邊的一半為滾動(dòng)球半徑r,d為P1P2之間的歐式距離,假設(shè)x1≠x2,則可得:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于等高線的地形特征線提取方法[J]. 張堯,樊紅,李玉娥. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]基于滾動(dòng)球模型的單值曲面緩沖體邊界生成算法[J]. 董箭,彭認(rèn)燦,鄭義東,張立華. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[3]利用局部動(dòng)態(tài)最優(yōu)Delaunay三角網(wǎng)改進(jìn)逐點(diǎn)內(nèi)插算法[J]. 董箭,彭認(rèn)燦,鄭義東. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2013(05)
[4]滾動(dòng)球變換的數(shù)字水深模型多尺度表達(dá)[J]. 董箭,彭認(rèn)燦,張立華,李寧,賈帥東. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]提取地形特征線的形態(tài)學(xué)新方法[J]. 孔月萍,方莉,江永林,張躍鵬. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2012(08)
[6]基于Delaunay三角網(wǎng)的CBDT聚類(lèi)算法研究[J]. 李靜,陳立潮,成洪靜,聶躍光. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2009(01)
[7]Delaunay三角形構(gòu)網(wǎng)的分治掃描線算法[J]. 芮一康,王結(jié)臣. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]地形建模中不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)建的優(yōu)化算法研究[J]. 譚仁春,杜清運(yùn),楊品福,張珊珊. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2006(05)
[9]Delaunay三角網(wǎng)的生成算法研究[J]. 武曉波,王世新,肖春生. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 1999(01)
碩士論文
[1]基于DEM的地形特征線提取方法研究與應(yīng)用[D]. 翁宏章.電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):2944738
【文章來(lái)源】:測(cè)繪科學(xué). 2020年04期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
TIN-DEM矢量緩沖面
如圖2所示,地形特征線(即山脊線和山谷線)是由地形特征點(diǎn)(P1點(diǎn)至P4點(diǎn))連線形成的,在TIN-DEM緩沖面構(gòu)建過(guò)程中,各地形特征點(diǎn)的等距離球面必將在矢量緩沖面上形成緩沖面剖分單元(圖2上方實(shí)線部分),并且相鄰的地形特征點(diǎn)的鄰接關(guān)系與其緩沖面剖分單元的鄰接關(guān)系是一致的。因此,地形特征線網(wǎng)絡(luò)信息可被認(rèn)為包含于滾動(dòng)球路徑網(wǎng)絡(luò)中,并且山脊線網(wǎng)絡(luò)信息包含于正向滾動(dòng)球路徑網(wǎng)絡(luò)中,山谷線信息包含于反向滾動(dòng)球網(wǎng)絡(luò)中。對(duì)平面Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)方式造成影響的地形彎曲度較大,但并未符合地形特征線形態(tài)特征的區(qū)域處的特征點(diǎn)也會(huì)在矢量緩沖面上形成緩沖面剖分單元,相鄰的鄰接關(guān)系也會(huì)體現(xiàn)在雙向滾動(dòng)球網(wǎng)絡(luò)中。由上述分析可知,雙向滾動(dòng)球網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息可完全替代地形特征線結(jié)構(gòu)信息,以此來(lái)對(duì)平面Delaunay三角網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),并且可以彌補(bǔ)非地形特征線區(qū)域處構(gòu)網(wǎng)方式的缺陷。
如圖3所示,假設(shè)滾動(dòng)球從P1點(diǎn)出發(fā),沿P1P2方向進(jìn)行滾動(dòng),滾動(dòng)至如圖3中間圖形所示狀態(tài)時(shí),滾動(dòng)球同時(shí)與P1點(diǎn)和P2點(diǎn)接觸,若繼續(xù)滾動(dòng),滾動(dòng)球?qū)㈦x開(kāi)P1點(diǎn)且只與P2點(diǎn)接觸。在圖3中間圖形所示狀態(tài)下,若有其余采樣點(diǎn)在滾動(dòng)球范圍之內(nèi),將會(huì)導(dǎo)致滾動(dòng)球在滾動(dòng)過(guò)程中提前被卡住,不能形成圖3中間圖形所示狀態(tài),即表明該滾動(dòng)球不能沿P1P2方向進(jìn)行滾動(dòng);若在圖3中間圖形所示狀態(tài)下沒(méi)有其余采樣點(diǎn)在滾動(dòng)球范圍之內(nèi),則表明該滾動(dòng)球可以沿P1P2方向進(jìn)行滾動(dòng)。以正向滾動(dòng)球路徑分析模型為例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)圖3中間圖形所示,滾動(dòng)球沿P1P2方向滾動(dòng),則球心O點(diǎn)應(yīng)與P1P2邊在同一垂直平面上,假設(shè)P1點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,y1,z1),P2點(diǎn)的坐標(biāo)為(x2,y2,z2),球心O點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y,z),TIN-DEM中的三維空間最長(zhǎng)三角形邊的一半為滾動(dòng)球半徑r,d為P1P2之間的歐式距離,假設(shè)x1≠x2,則可得:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于等高線的地形特征線提取方法[J]. 張堯,樊紅,李玉娥. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]基于滾動(dòng)球模型的單值曲面緩沖體邊界生成算法[J]. 董箭,彭認(rèn)燦,鄭義東,張立華. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[3]利用局部動(dòng)態(tài)最優(yōu)Delaunay三角網(wǎng)改進(jìn)逐點(diǎn)內(nèi)插算法[J]. 董箭,彭認(rèn)燦,鄭義東. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2013(05)
[4]滾動(dòng)球變換的數(shù)字水深模型多尺度表達(dá)[J]. 董箭,彭認(rèn)燦,張立華,李寧,賈帥東. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]提取地形特征線的形態(tài)學(xué)新方法[J]. 孔月萍,方莉,江永林,張躍鵬. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2012(08)
[6]基于Delaunay三角網(wǎng)的CBDT聚類(lèi)算法研究[J]. 李靜,陳立潮,成洪靜,聶躍光. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2009(01)
[7]Delaunay三角形構(gòu)網(wǎng)的分治掃描線算法[J]. 芮一康,王結(jié)臣. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]地形建模中不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)建的優(yōu)化算法研究[J]. 譚仁春,杜清運(yùn),楊品福,張珊珊. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2006(05)
[9]Delaunay三角網(wǎng)的生成算法研究[J]. 武曉波,王世新,肖春生. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 1999(01)
碩士論文
[1]基于DEM的地形特征線提取方法研究與應(yīng)用[D]. 翁宏章.電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):2944738
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