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。     

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。     

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。     

不规则三角网法在土方量计算工程的应用

选用合适的土方量计算方法会影响计算结果的精度,准确地计算土方量会减少工程投资与预算的偏差。介绍了不规则三角网法在土方量现实工程中的应用,利用此法在现实工程中应注意的问题,提出了解决问题的办法。     

复杂矿体模型多域自适应网格剖分方法

针对轮廓线拼接法在复杂矿体建模时无法处理多域邻接特征的问题,应用Delaunay细分方法实现了一种适用于多域复杂矿体的网络剖分方法,不仅可以生成多域表面模型,还可以同时对不同域的矿体进行网格剖分,便于后期进行多域复杂矿体的有限元模拟。该方法通过约束Delaunay三角剖分来近似域和曲面,以及在Delaunay细分中确保对域的近似精度和对单元的网格质量。在约束Delaunay三角剖分的基础上,通过多标签算法对子域进行封装,并对中间域进行分离或通过距离场对中间域进行拟合,修改多域多面体的预测构造方法,实现了对多域多面体的自适应网格剖分方法。对河北省北洺河铁矿复杂矿体建模的试验结果表明,该方法除了可以生成无缝、连续的多域模型之外,通过网格优化还可以生成高质量的四面体和三角网格,避免轮廓线拼接法大量退化和奇异三角形的存在。同时该方法在逆向工程、有限元分析、科学计算可视化等领域中也都具有重要的应用价值。     

基于栅格局部细分的带约束条件的不规则三角网生成算法

采用数学形态学和局部细分的方法生成非凸壳三角网,再通过边界搜索和迭代处理,逐步添补三角网边缘三角形,最终得到具凸壳的Ddaunay三角网。在此基础上,加入内部和外部的边界条件,生成具有复杂边界的带约束条件的Delaunay三角网。     

平面散点集Delaunay三角剖分的一种高效方法

以平面散点集逐点插入的Delaunay三角化的方法为基础，在三角化过程中采用一定策略，将其改进成为一种简单易行而高效的方法，能够适应包括多岛、多连通域等复杂情况的各种边界，能够生成贴体的三角网，网格能够保证符合Delaunay法则。     

带地质逆断层约束数据域的Delaunay三角剖分算法研究

在石油地质勘探三维建模中,逆断层是一种普遍的地质现象,它却控制区域地质的结构和演化与油气资源相关联,而逆断层数据点三角化问题在建模中也最为复杂。本文提出了一种可解决带地质逆断层约束数据域的三角剖分通用算法,通过对逆断层制图边界拓扑结构建立与分析,引入桥接点和辅助约束边界概念,对逆断层中复杂重叠域约束数据划分子区,最后进行Delaunay三角剖分,实现了带地质逆断层约束数据域的Delaunay三角剖分并应用于油气勘探设计等领域。     

TIN建立及其向GRID转换优化算法

由于直接利用大区域等高线矢量数据建立不规则三角网（ＴＩＮ） 的复杂性, 目前还没有一个很有效算法。文中论述了利用大数据量等高线离散点集建立Ｄｅｌａｕｎａｙ 三角网的方法, 提出并实现了一种由ＴＩＮ 向ＧＲＩＤ 转化优化算法, 最后通过实验证明其正确性和有效性。     

约束Delaunay三角剖分的“岛屿”类图斑符号填充

针对传统方法对“岛屿”类图斑进行符号填充会造成敏感区域符号布局不合理或符号空间冲突的问题,本文提出了一种约束Delaunay三角剖分的“岛屿”类图斑符号填充方法。首先,对“岛屿”类图斑对应的离散点群进行规则网格化和不规则三角剖分,用于计算等值点;然后,依据附加准则增加“凸”形和“凹”形附加点,顺次连接等值点和附加点作为Delaunay三角剖分的约束边界;最后,构建均匀变化的约束Delaunay三角网,在三角网内进行图元积分,填充“岛屿”类图斑符号。利用电子海图中岛屿边界点数据进行试验分析,与传统方法相比,本文方法填充的“岛屿”类图斑符号变化均匀,交互性较强,便于用户修改和切换,进行二次填充。试验结果表明,本文方法适用于“岛屿”类图斑的符号填充。     

基于约束Delaunay三角网的斜坡符号生成算法

分析了地图自动成图中斜坡坡面符号生成算法的基本原理,据此将斜坡分成梯形斜坡、矩形斜坡、倒梯形斜坡三种类型,并概括了他们的特点,介绍了已有的斜坡坡面符号生成算法及其优缺点,在此基础上,提出了一种基于约束Delaunay三角网的斜坡坡面符号生成算法,对预处理后的上下坡脚线建立约束Delaunay三角网,根据三角形组合的不同特点,将三角形的组合分类成两种类型,依次寻找匹配点,最后生成斜坡符号线。此算法避免了斜坡坡面符号线相交等情况,亦可用于栅栏等地图符号的自动生成。     

基于倾斜影像的城市场景隐式曲面重建

在基于倾斜影像的城市场景重建过程中,由于获取影像时存在场景遮蔽和大视点变化的情况,建筑物立面等区域存在着影像密集匹配点云稀疏甚至空洞的情况,自动化重建难度大,难以反映建筑物的真实形态。本文提出了一种新的基于倾斜影像的城市场景隐式曲面重建方法：首先,以倾斜影像密集匹配点云为基础建立Delaunay四面体;然后,对Delaunay四面体进行约束图割,提取出可视化的三角面,进而更加精确地估计点云的法向信息;最终,结合Screened Poisson曲面重建,实现了城市场景的隐式曲面重建。通过多种隐式曲面重建方法的对比试验,验证了本方法的准确性和适用性。