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，实现地形TIN的实时动态显示。     

不规则三角网TIN的生成与优化

不规则三角网TIN是按地形特征采集的点根据一定规则连接成覆盖整个区域且互不重叠的许多三角形构成一个不规则三角网。DEM不是地表的高保真描述，TIN才是地表高保真描述，为此在生产地形数据时都由使用DEM改为使用TIN。真正射影像图生产更是只能使用TIN：地物数据用作特征线也通过TIN对地形表达做贡献。     

五、P23 摄影测量与遥感学

CH991061 三维显示中的DTM数据简化算法/刘玮(郑州测绘学院)…∥解放军测绘学院学报。—1999,16(1)。—40～43 提出了一种将图形生成技术和图像处理技术相结合的DTM数据简化算法。依据一定的分辨率条件,将DTM数据转化到二维图像空间,此时DTM数据的冗余就表现为具有某种一致性的区域,利用图像处理技术找到区域轮廓并将其轮廓线用多边形在满足一定的误差要求下逼近,从而得到DTM在二维空间的特征点,然后将这些二维空间的特征点利用Delaunay部分三角化,再映射到三维空间,这样,在简化数据的同时,得到一个满足保真要求的TIN模型。实验数据采用1024×1024的DTM,在误差小于5％时得到6681个TIN三角形,结果证实了文中方法的有效性和可行性。图4参8(李慧典)     

TIN向规则格网DEM转换的新算法

由TIN生成规则格网DEM是基于TIN的离散点数据栅格化的重要一步,在基于一种数学原理的基础上运用逆向思维提出了TIN向规则格网DEM转换的新算法,不用传统的分块和建立索引,而是通过逐个遍历三角形来判断格网节点位于哪一个三角形中并实现格网节点的插值。通过编程实现、测试该算法,证明它具有非常高的插值效率。     

基于等高线的DEM生成算法研究和实现

数字高程模型是近年来发展起来的为地理信息系统提供空间分析和辅助决策的数据基础。随着科学技术特别是计算机技术的迅速发展，DEM在数据获取方法、数据存储和数据处理速度等方面已经取得突破性进展。通过系统介绍生成DTM过程中等高线的离散化方法，DELAUNAY三角网的特性和基于等高线数据的TIN的建立，以及对产生的问题的一些解决方法。     

结合倾斜摄影测量和线划图成果的三维重建与发布

针对倾斜摄影测量成果osgb数据是一张不规则三角网(TIN)不能被单独选中且数据量较大的问题,提出利用倾斜摄影测量成果和已有的线划图成果相结合进行三维重建.在Osketch软件中利用两种成果数据分别重建和推拉出不同细节层级的模型,并利用一键纹理映射功能,提取最优纹理,提高了物理单体化的效率以及数据在平台中的浏览速度.     

加密不规则三角网模型的关键算法研究

提出存储TIN模型数据的拓扑数据结构，自动搜索插值原始数据的“膨胀算法”以及用于插值的曲面样条函数的数学模型。利用具有优良数学特征的曲面样条函数，可以完成对TIN的加密处理。     

利用多时相DEM数据的冰雪覆盖体量变化计算方法研究

提出了利用同一研究区不同时相且无地质灾害发生情况下数字高程模型(DEM)的差异来计算冰雪覆盖体量变化的方法。设计实现了两种DEM主要表达形式(规则格网DEM和TIN)的冰雪覆盖体量变化计算方法,提出基于三维道格拉斯-普克算法的DEM数据综合方法,减少离散点数量,从而提高建立TIN网的速度以及体积变化计算速度。最后以天山乌鲁木齐河流域数据为例对两种计算方法进行了实验验证。     

通用三维GIS场数据模型研究与实践

随着三维地理信息系统(geographic information system,GIS)应用的发展,空中电磁信号场、空气与水体污染场、地下地质属性场等连续、非匀质的三维空间属性场数据进行建模、可视化与分析计算对GIS基础软件提出了新的挑战。已被广泛应用的TIN(triangulated irregular network)与栅格数据属于表面模型,通常用来表达二维场数据,其中由TIN组成的封闭表面可用于表达三维体,但两者都无法描述非匀质、连续变化的三维属性场。探讨了在通用GIS基础软件中基于TIN和Grid进行升维表达,实现不规则四面体网格(tetrahedralized irregular mesh,TIM)和体元栅格(voxel grid)两大类三维空间场数据模型,分析了两类数据模型的特点,探讨了三维场数据在可视化和分析计算方面的关键技术,实现了基于TIM与体元栅格表达和应用三维GIS场数据,完善了GIS三维数据模型体系,实现了空/天、地表、地下全空间的一体化表达、模拟与分析计算。     

大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型研究

TIN模型通过从不规则分布的数据点生成的连续三角面来逼近地形表面,就表达地形信息的角度而言,TIN模型的优点是它能以不同层次的分辨率来描述地形表面。但在相关软件对离散数据生成TIN模型时会出现边缘失真现象,特别是当一些离散数据出现凹区域时,凹区域地形逼近失真现象相当明显。而在这些凹区域大多生成的三角网以钝角三角形居多,本文对离散数据TIN模型生成DEM时存在凹区域地形逼近失真现象进行了研究。提出一种大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型。首先对原始TIN模型中大于100°小于1800的钝角三角形进行遍历记录,然后利用最小二乘法约束迭代算法进行优化,通过此算法优化后的TIN模型生成DEM数据,分别从小区域面积稳定性与剖面拟合实际地形进行了试验与精度对比,试验显示这种算法是可行的。     

TIN模型的生成与加密优化

简要介绍了TIN的概念以及不规则三角网TIN的形成，重点对生成TIN的几种方法进行了探讨，指出对于不同来源的TIN模型进行加密处理，能使TIN模型更接近实际。     

基于小波的不规则三角网(WTIN)

因特网和个人计算机的普及使地理信息系统(GIS)进入了人们的日常生活。在网络环境中,“互操作”是GIS产品需要重视的特性,这也是OpenGIS组织在其OpenGIS模型中强调的重要概念。分布式GIS的服务应该是变比例的,因为实际用户会有不同的连接带宽、显示设备和使用需求。为了适应这一要求,海量GIS数据管理的好坏显得非常关键。GIS数据中最复杂的数据是三维地形数据,现有数据格式有DEM、TIN,DEM数据量巨大且具有不变性,TIN没有自然     

基于等高线的三角网快速构建与处理

采用一种利用等高线数据,快速处理和优化TIN的方法。该方法首先将等高线离散成数据点集;然后利用凸壳技术快速地进行三角形构网;再利用TIN的拓扑结构快速内插入等高线,形成约束TIN;最后利用三角形与特征边的关系及TIN的拓扑结构,从而快速消除平坦三角形,提高TIN的质量。     

基于TIN的半自动多影像同名线段匹配算法研究

提出了根据同名像点构成三角网(TIN)来进行同名直线的匹配。依据TIN预测左影像上一条给定直线在右影像上同名直线的搜索范围，计算给定直线与候选直线的灰度相关系数．取最大相关系数所对应的直线为同名直线。实验证明，该算法简单、可行。     

基于LiDAR的海岛岸线自动提取研究

为了探讨栅格化方法与图像分割法对海岛岸线提取的效果,本文主要研究了基于Li DAR数据利用这两种方法对某岛进行瞬时海岸线的提取。利用栅格化方法通过对Li DAR点云数据进行粗差剔除、滤波去噪、构建Terrain数据集、创建栅格表面、生成TIN模型及自动生成等高线,从而实现了瞬时海岸线的提取;利用图像分割法是通过对Li DAR点云数据进行粗差剔除、滤波处理、构建TIN模型、生成二值栅格图像、图像处理与图像边缘提取的过程实现瞬时海岸线的提取。对两种方法提取的海岸线进行叠加显示分析,试验结果表明:两种方法提取的海岸线形态结构基本吻合,海岸线提取效率较传统方法均有提高,但栅格化方法提取的海岸线比图像分割方法提取的海岸线更平滑、更细化,边缘信息较为丰富,与实际海岸线更贴切,效果更加理想。     

大规模场景中多分辨率地形TIN模型

为了实现大规模场景的多分辨率显示，文中利用L0D细节分层思想提出了一种地形TIN模型。重点解决不同分辨率TIN模型间的连续过渡问题，以及分块TIN模型的创建问题，包括TIN构网时的数据结构设计和算法优化。     

利用钻孔数据构建无缝三维地层模型

提出一种"全区厚度法"建立三维地质模型,该方法以原始钻孔分层数据为数据源,按照同一网格间距插值构建各个地层的顶底板DEM,并转换为具有拓扑关系的TIN模型,集合所有地层的尖灭线,加入到各个地层中,这时所有地层的表面模型(TIN)除了顶点Z值以外的顶点数目、顶点坐标及TIN内的拓扑关系等都相同。试验证明,该方法可以构建无缝的三维地层模型,易于表达地层的尖灭、透镜体等特殊地质现象,构建的三维地层模型易于进行剖切分析和构建地层间的拓扑关系。     

不规则三角网的几种数据结构及其存储机制研究

在比较分析了TIN的几种常见数据结构的基础上,针对TIN拓扑查询与搜索问题,提出了另外几种强调边拓扑信息的TIN数据结构,根据拓扑关系的表达方式可以将它们分为内存索引式结构、数组索引式结构及二者的混合结构,并给出了这些数据结构的多种序列化存储方式:数组索引直接存储、对象ID存储法、PythoncPickle存储、对象内存地址的存储法。研究比较发现数组索引直接存储的数据占用空间最少,对象ID存储法和对象内存地址存储法的二进制方式占用空间相同,Python cPickle只适合于极小规模的TIN数据的存储。对基于不同数据结构的TIN模型构网效率测试表明,不包含边信息的结构的构网效率最高,含有边信息的结构中采用数组索引表示拓扑关系的构网效率最高。研究结果将对TIN模型的软件实现具有理论及应用价值。     

基于TIN的山区点云滤波研究

针对地形复杂、起伏较大的山区激光点云滤波精度低的难题,在深入理解不规则三角网(TIN)渐进加密算法基础上,首先对原始点云数据进行去噪和滤波处理,然后定量分析和比较不同参数阈值下的滤波效果。结果表明,参数阈值对基于TIN的滤波算法结果影响较大,需要结合具体的研究区域设置合适的阈值,普适性和自适应性强的滤波算法仍是点云滤波研究的重要内容。     

三维地理信息系统环境下的制图地形模型

本文提出了一种被称为制图地形模型（CTM）的方法。它用于处理人机交互和采用特定数字地形模型（例如三角形不规则格网TIN）的三维地理信息系统环境下的地理数据的可视化问题。CTM处理中，处理对三维空间地形模型处理的可能性之后的另一个重要物征，就量包含地图分层信息的能力。这些分层信息是用链来表示的，并被加载入三维的TIN中，且将结果可视化，该TIN是基于Delaunay三角网的，它将一个链段的条件分解算法用于地图各分层的合成处理。本文解释了该算法，并给出了结果。