不同 Delaunay 三角网构建方法对土石方量计算差异研究

为了分析不同Delaunay三角网构建方法对土石方量计算的影响,叙述了目前三类Delaunay三角网构建方法---逐点插入法、三角网生长法和分而治之法的特点,建立了三角网土石方量计算公式。采用C＋＋语言进行了程序实现,分别计算了某建筑场地土石方量,三种方法生成三角形数目相同,土方量存在一定差异,但均在规范对土方计算要求的允许范围之内。三种三角网构建方法不同导致生成三角网局部的不同是土方量计算不一致的主要原因。这一研究成果具有重要的现实作用及意义。     

一种高阶Delaunay三角网生成算法

Delaunay三角剖分是构建数字地形模型的有效方法,但是该方法可能产生人工大坝和局部极小问题,使得地形模型不能很好地反映原始地形的真实面貌。本文在Delaunay三角网的基础上引入了高阶Delaunay三角网,并给出了一种高阶Delaunay三角网生成算法。实验表明,高阶Delaunay三角网能够有效地减少地形的局部极小数量,是建立数字高程模型的一种新方法。因此,采用高阶Delaunay三角网建立的地形模型更接近于实际地形。     

不规则三角网土方量计算数学模型及精度分析

土方量的计算是铁路、公路勘察、场地平整等土木工程中经常碰到的问题,在实际生产应用中,有时不同方法计算的土石方量相差较大,因此确定不同方法的土方计算精度显得尤为重要。本文首先介绍了利用不规则三角网进行土方量计算的方法,给出了单个三角形对应的几何体的体积计算公式。在此基础上,根据误差传播定律,以点位误差和高程误差为影响因子,对不规则三角网土方量计算结果精度进行评价。最后利用野外实测的地形点数据对本文的方法进行了验证和分析。     

基于Delaunay三角网的等高线树生成方法

研究如何利用Delaunay三角网构建等高线树,提出一种新的等高线树生成方法。该方法充分利用Delaunay三角网在领域分析中的优势,通过两次利用Delaunay三角网来判明等高线的空间关系进而达到统一被图廓截断的等高线以生成等高线树的目的。本文将等高线作为约束边构建约束型Delaunay三角网,利用Delaunay三角网查找具有邻接关系的等高线,在此基础上结合邻近等高线的高程关系判明、识别,最终统一被截断的等高线;然后对统一后的等高线再次利用Delaunay三角网查找具有邻接关系的等高线对,利用等高线对的高程关系判断出其为父子关系或兄弟关系,据此将等高线插入到相应的位置,逐步生长成等高线树。同时给出了基于Delaunay三角网的等高线树生成方法的算法设计及试验结果。     

基于不规则三角网的土方量计算方法

土方量的计算是铁路、公路勘察、场地平整等土木工程中经常碰到的问题。土石方的计算方法很多,主要有断面法、方格网法、等高线法等方法。在实际生产应用中,不同的方法计算的同一场地土方量不同,有时数量相差较大,因此分析确定土方计算方法的适用范围和精度就显得十分重要。本文介绍一种基于不规则三角网(TIN)的土方量计算方法,首先从理论上介绍了该方法的计算模型,结合实际工程的应用,在AutoCAD的平台下,利用地形碎部点快速、方便地构建三维实体模型,对土方量进行了精确的计算。该方法计算精度高,适用范围广,对实际工程应用具有一定的借鉴和指导意义。     

方格网法在特定条件下土石方量计算中的运用

本文概述了方格网法进行土石方量计算的使用原理,提出了一种适用于平整场地后地面不为平面的工程土方量的计算方法。     

基于无人机倾斜摄影测量的土石方量计算

提出一种利用无人机倾斜摄影测量技术进行土石方量计算的方法,首先通过无人机快速获取现场数据并进行三维建模,然后对模型数据进行一定的后处理,去除影响土方量计算的地物以及获取精准边界,最后对修饰后的三维模型进行土方量计算分析,获取最终的土方量计算结果.工程实践表明使用该方法可进行土方量的高精度自动量算,能提高土方量工程的效率,具有广泛的实用前景.     

带有边界条件的Delaunay三角网生成算法的研究与实现

Delaunay三角网是构建数字地形模型的主要途径,凸壳是构造Delaunay三角网的基础,一般的凸壳构造方法找到的凸壳为最少点的多边形,但也有多点在一条边界边上的情况。在Delaunay三角网生成算法的基础上,提出了一种新的查找凸壳的算法并导出了带有边界条件的Delaunay三角网生成算法。通过实际数据的测试,表明该算法是有效的。     

Voronoi图增点构造算法研究

论述了一种由计算机自动生成Voronoi图的增点构造法。该方法以一个原始的Delaunay三角网和相应的Voronoi图为基础,针对构造过程中出现的不满足Delaunay三角形空圆特性的数据点,利用最大最小角度法则对三角网进行局部优化,根据优化后的三角网生成最终的Voronoi图。     

一种基于Delaunay三角网的栅格线划矢量化方法

提出了一种基于Delaunay三角网的栅格线划矢量化方法。通过运用Delaunay三角网对栅格线划要素进行空间剖分,并根据单个Delaunay三角形的形状特征,提取线划要素骨架线。以栅格地图预处理、线划要素实体识别、线划要素边缘点集生成、线划要素边缘点集Delaunay三角网生成,以及基于Delaunay三角形公共边中点追踪的线划要素骨架线提取为技术路线,详细介绍栅格线划矢量化的具体实现过程,并进行若干实验,以验证方法的准确性与时效性。     

激光扫描技术在土方量计算中的应用及精度分析

土方量计算的方法有方格网法、断面法、等高线法、数字高程模型(DEM)方法等,本文提出一种利用激光扫描获取海量数据生成不规则三角网(TIN)来计算土方量的方法,介绍其作业方法、地形数据提取、土方量计算等。在实际工程中,用不同方法计算出来的土方量会存在差别,哪种计算方法的精度更高,通过精度分析得出相应结论。     

浅谈土石方测算方法及其在工程中的应用

土方量的计算是建设工程施工的一个重要步骤。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算,它直接关系到工程的费用概算及方案选优。在现实中的一些工程项目中,因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算出土方量就成了人们日益关心的问题。比较经常的几种计算土方量的方法有:方格网法、断面法、平均高程法和DTM法(不规则三角网法)等。     

约束Delaunay三角网生成算法研究

对约束Delaunay三角网的构建算法进行研究,并提出一种约束Delaunay 三角网生成算法,它充分利用分治算法与生长算法的优点,对离散点、构网中实时生成的边及三角形采用分块进行网格索引,有效地减少了搜索目标点、边及三角形的时间,从而提高构网速度.     

改进约束D-TIN的等高线陡坡区域识别

针对高线图中陡坡区域特征的自动识别问题,在应用Delaunay三角网与线性插值法生成等高线图的基础上,改进了基于最大角原则生成约束Delaunay三角网的算法,对等高线图进行了三角剖分,根据等高线之间约束三角形的几何参数,计算了等高线图坡面单元坡度,识别出坡度较高区域。进一步地,给出了一种扩张算法对相连陡坡单元进行划分形成陡坡区域,计算了各个陡坡区域中心坐标、面积与平均坡度。通过对12组有256个坐标高程值的数据构建约束D-TIN并生成三维地形图对识别结果进行了评价,识别正确率达0.903,平均识别时间为33ms。实验表明,对于不同数据生成的不同等级等高线图的识别结果均有较高的效率与准确率。     

基于Pixelgrid的无人机数据处理

工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算,它直接关系到工程的费用概算及方案选优。在现实中的一些工程项目中,因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确地计算出土方量就成了人们日益关心的问题,比较经常使用的几种计算土方量的方法有：方格网法、断面法、平均高程法和DTM法（不规则三角网法）等。     

一种构建复杂平面图形中轴的方法

提出了中轴矢量逼近构建任意复杂平面中轴的方法。以一种简单、有效、稳定的构建任意平面图形中轴的方法为例,采用不同密度的点逼近原始图形边界,构建这些点集的约束Delaunay三角网,然后构建Delaunay三角网的三角形外接圆圆心,圆心的轨迹即是原始图形的中轴。数值实验表明,约束Delaunay三角网方法可以实现对各种复杂平面图形中轴的良好逼近,并且随着目标图形边界上的点密度增加,得到的中轴越来越逼近精确中轴。     

基于MapX二次开发生成Delaunay三角网

Delaunay三角网作为诸多不规则三角网中结构最优的三角网,被广泛应用于GIS、地学分析、有限元分析等领域.基于三角形生长算法,提出了一种适合于在MapX二次开发环境下生成Delaunay三角网的数据组织方法并给出程序.实现流程及实例,证明了该数据组织方法的可行性,为Delaunay三角网在基于MapX的二次开发应用和研究提供了有益的参考.     

顾及特殊地物的等高线自动生成浅析

以自定义实体作为等高线自动生成的载体,构造了以AcDbEntity为基类的CContour实体．通过该实体自动生成所需要的等高线。在讲述了等高线自动生成的一般过程后,强调在构造Delaunay三角网时,应考虑到地性线和特殊地物对Delaunay三角网构造的影响,利用它们对构造好的Delaunay三角网进行修正,从而构造出准确的Delaunay三角网。这对等高线生成设计有参考意义。     

基于Delaunay三角网的多边形特征点提取方法

提出了一种对数字多边形特征点提取的新方法。本方法从基于多边形边界轮廓点构建的Delaunay三角网的规则和性质出发,依据多边形边界轮廓将Delaunay三角网分为内外两个部分,同时对内外部的Delaunay三角形集合进行分析,实现了对多边形的特征点提取和特征点凹凸性的判断。实验结果表明,该方法是有效的、可行的。     

无人机技术在露天土石挖填方计算中的应用

传统的全站仪或RTK技术进行土石方的填挖计算时,外业数据采集需耗费较多的时间和人力成本,作业效率较低;而三维激光扫描仪、InSAR等技术通过获取点云数据构建DEM的方式计算土石方量,效率较高,但成本也相对较高,因此拟研究利用消费级无人机进行外业地形数据的快速采集,并进行露天土石挖填方计算的方法。首先通过低空无人机获取影像,并利用少量像控点,根据计算机视觉原理生成地形稠密三维点云;然后利用密集点云数据生成DEM,利用影像生成DOM;最后结合DOM与DEM得到露天土石挖填方量。为了验证无人机制作生成的DEM计算土石挖填方的精度,选择有起伏的地形进行实验,并与传统RTK方法计算的土石方量进行精度对比。结果表明,利用无人机构建的露天地形DEM计算的挖填石土方量与传统RTK方法的误差在3%以内,能满足工程中土石方量计算要求,且作业成本较低、效率较高,具有一定的工程实用价值。