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    188宝金博页面版: DEM快速构建及地形裁剪算法的研究 A study on the algorithm for DEM generation and terrain trim

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    内容提示： 收稿日期：2 002 -03 -15.作者简介： 蒋红斐 （19 67 -），男，副教授；长沙，中南大学土木建筑学院（4 1007 5）.基金项目： 铁道部科技基金资助项目 （97G 2 3 -F）.DEM快速构建及地形裁剪算法的研究蒋红斐（中南大学土木建筑学院）摘要： 提出了一种快速构建DEM的算法.它先产生一个包含插值点在内的内插三角形，然后利用此三角形来内插插值点高程；为提高算法对复杂地形的适应能力，利用离散点及地性线对地形进行描述，并保证生成的三角形不跨越地性线.其次，提出了一种基于DEM的对三维地面进行裁剪的分治方法， 该方法利用DEM数据生成一个规则的三角网并将裁剪边界插入到三角网中重新构建三角网...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：39 | 上传日期：2015-04-14 00:18:51 | 文档星级：
    收稿日期：2 002 -03 -15.作者简介： 蒋红斐 （19 67 -），男，副教授；长沙，中南大学土木建筑学院（4 1007 5）.基金项目： 铁道部科技基金资助项目 （97G 2 3 -F）.DEM快速构建及地形裁剪算法的研究蒋红斐（中南大学土木建筑学院）摘要： 提出了一种快速构建DEM的算法.它先产生一个包含插值点在内的内插三角形，然后利用此三角形来内插插值点高程；为提高算法对复杂地形的适应能力，利用离散点及地性线对地形进行描述，并保证生成的三角形不跨越地性线.其次，提出了一种基于DEM的对三维地面进行裁剪的分治方法， 该方法利用DEM数据生成一个规则的三角网并将裁剪边界插入到三角网中重新构建三角网， 通过删除裁剪边界内的三角形来达到对地形裁剪的目 的.关键词： 地形裁剪； 数字地面模型； 锥； 内插中图分类号：TP 309文献标识码：A文章编号：167 1 -4512（2 00 2）09 -0104 -0 4DEM是对地形描述的一种常用方式，一般利用三角网数模或离散点数模生成.三角网数模的优点是精度高， 缺点是建网困难、 计算量大［1］.离散点数模的生成速度比三角网数模要快几倍， 但精度不高［2］.另外， 在对土建工程进行三维建模时，经常要对地面进行裁剪.其原理是先将裁剪区域的边界嵌入地面 （通常用三角网表示）， 重构三角网，然后删除位于裁剪区域内的三角形，其中判断三角形是否位于裁剪区域内 的计算工作量较大［3］.针对上述问题， 本文提出了一种基于离散点数模的内插高程算法， 用于构建DEM具有较高的速度和精度.此外还设计了 一种适用 于用DEM描述地形的地形裁剪分治算法，具有计算速度快的优点.!DEM的快速构建由于该内插算法是基于离散点数模的， 因此只要先确定插值点所在的格即可快速找出与插值点相关的离散点；在内插高程时，关键是要找出内插三角形的三个顶点， 由于离散点离插值点越近对插值点高程的影响越大， 最理想的情况是生成的三角形的三个顶点距插值点最近.因此当形成三角形时先选取距插值点最近的两个点， 再按某一种方法找出第三点， 使这三点构成的三角形包含插值点，则这个三角形就是内插三角形.如图1所示，O是插值点，A和B是距插值点O最近的两点， 现在要找出一点P使!PA B图1内插三角形生成原理包含0点， 并使P点尽量接近O点及!PA B的形状最好.为了找出符合上述条件的点，可先找出落在以O为顶点由向量"OC及"的点，在这些点中任取一点P， 则!A BP必定包含点O.不难证明当P点且仅当P点落在凸锥中时!A BP包含点O，不再赘述.由此有下列定理：OD张成的凸锥中定理!对于任意给定的不在同一直线上的三点A，B，O，点O落在!PA B中的充分条件是P点在以O为顶点由向量"中.实际上生成内插三角形时， 首先找出离插值AO及"BO张成的凸锥点O最近的两个点A和B；然后以O为顶点， 由向量"AO及"BO张成一个凸锥R； 其次在O点周围的点中找出点P， 使P点在凸锥中， 则!PA B即第30卷 第9期2 002年 9月华中科技大学学报 （自然科学版）V o l.30N o.9J. ~ u a z h o n g U n i V. o fs c i. & T e c h.（N a t u r es c i e n c eE d i t i o n）s e p.2 00 2

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