三维视景仿真中TIN数字高程模型的简化

一、引言 数字高程模型（DEM）是进行3维空间数据处理,地形分析和进行三维视景仿真的核心数据。DEM常用TIN和GRID2种数据结构形式描述,其中,TIN由于具有可变的分辨率,精度高,能较好地表现不规则地貌的形态特征,因而具有非常广泛的用途。但一般情况下,地形本身的数据量很大,当需要实现对地形的多分辨率显示时,便需要对地形数据进行简化,以得到不同分辨率的地形模型。因此,如何在保持一定精度的前提下,对原数据模型进行简化,以减少数据量,消除数据冗余便成为人们关心的一个焦点,本文对该问题进行了研究,通过删除简化地形描述误差小于阈值的点,并对局部三角网进行Delaunay最优三角剖分,从而达到简化的目的,该算法能较好地保留地形特征点,使简化后的地形与原地形保持最大的相似性。最后,利用试验对本文算法进行了验证。     

三维显示中的DTM数据简化算法

提出了一种将图形生成技术与图像处理相结合,对DTM数据进行最优三角划分的简化DTM数据的算法。依据一定的分辨率条件,将DTM数据转化到二维图像空间,找到它的局部特征点,并将二维空间的特征点利用Delaunay剖分三角化,再映射到三维空间,从而在简化数据的同时,得到一个满足保真性要求的TIN模型。最后实验验证了算法的有效性。     

基于python数字高程模型地形数据批量提取

首先介绍了python与ArcGIS的特点;然后阐述了基于python提取单个地形因子的方法 ;最后利用python遍历数据文件对所有地形因子进行批量提取,并建立了可视化界面,极大地提高工作效率,同时又避免了人为因素引起的错误。     

地形TIN中地理实体拓扑关系表达

传统地形TIN离散、独立的三角形结构限制了空间实体、空间关系的表达能力,分析和操作也比较困难,应用大多限制在可视化、渲染和光照分析等方面。由于不可能通过简单地扩展和改进现有模型来满足TIN中对空间实体关系表达的需求,从面向对象的角度出发,利用单纯剖分理论对TIN进行了实体划分和拓扑建模,使TIN具有了地理对象结构从而能够进行地理实体的表达与分析,建立了对象化不规则三角网(OTIN)与Euler示性数方向模型(EDM),使得TIN不但可以较好地表达地形起伏信息,还具有实体性和对象性,便于进行空间查询与分析。     

数字高程模型地形描述精度量化模拟研究

在首先提出数字高程模型（DEM）地形描述误差（Et)概念的基础上，以我国5个不同地貌类型区为试验样区，采用比较分析的方法，研究EDEM地形描述误差的成因、影响因素、量测方法以及误差的数学模拟途径。统计分析的结果证明DEM地形描述误差与DEM空间分辨率及其地面粗糙度之间存在着线性相关关系，回归分析结果显示，DEM地形描述误差Et的均方差RMS值可以表达为DEM水平分辨率（R）与地面垂直曲率（V）的函数：RMS Et=(0.0063V 0.0066)R-0.022V 0.2415。该结果可用以估算估算所建立的DEM的地形描述精度，也为确定适宜的DEM分辨率提供了理论依据。     

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。     

数字地形分析与地形三维可视化表达研究

数字地形分析是基于数字高程模型(DEM)进行地形分析的一种数字分析技术,是常规纸质地图分析、DEM应用范围的拓广和延伸。地形的可视化表达是地形地貌、景观建模、地形分析等领域的基本技术手段之一,通过和地形分析技术的有机结合,可使地形的表达更加逼真形象。本文简要论述了数字地形分析的基本内容和原理,总结归纳了地形三维可视化表达的相关模型。     

数字高程模型数据压缩及算法研究

提出DEM数据压缩、DEM地形压缩误差(Ep)概念，在此基础上提出一种以DEM地形压缩误差影响为选取资格的数据压缩方法。利用该方法可以为DEM的数字综合提供一种技术手段，减小DEM的存储数据量，提高DEM后续处理速度。     

数字高程模型格网间距对提取地形因子的影响研究

数字高程模型(DEM)作为地面高程信息的数字表示形式,在地学研究领域得到了广泛应用.本文通过对DEM基本原理及其现有表示形式进行分析,提出了数字等高线也是DEM表示形式的观点.随后通过选取4种不同地貌类型的规则格网DEM作为实验区,分析研究了DEM格网间距对坡度、坡面曲率、地表切割深度、地表粗糙度和沟谷密度等地形因子提取的影响,为人们根据地貌类型和应用需求合理选择DEM分辨率提供了参考.     

基于三角网无缝拼接的三维重建

针对某东汉墓葬群,利用数字摄影测量中像点和三维点的对应关系,将三维空间的构网转化为二维平面的三角构网,并采用人工选取构网范围、人工点选种子点的办法,实现集合的求差计算,确定影像的构网范围,保证了局部三角网的无缝拼接,成功实现了对该墓室群的三维重建。同时还采用该方法对某花瓶模型进行了重建实验,达到较理想效果。     

基于TIN模型的空间索引方法研究

结合常见的三表数据结构,构建二表数据结构,在二表数据结构的基础上,探讨适应TIN模型的空间索引方法,提出重心空间索引和顶点空间索引两种算法,同时比较各空间索引算法的优劣,为提高空间数据查询的效率提供依据。     

一种基于动态正方形的TIN的构建算法

为了提高不规则三角网的构网效率,提出了一种改进算法,该算法执行效率高,构网速度快,实现较简单,并用VC 6.0编程语言对算法进行实现,最后用实验数据对算法进行了测试.     

基于TIN的面要素聚合优化算法

针对TIN三角网在实现地图面要素聚合过程中效率低下的问题,提出了一种基于TIN面要素聚合的优化方法。首先,利用格网的方法聚类面要素,缩小TIN搜索范围;然后,在聚类的基础上进行TIN三角网的构建实现面要素的综合;最后,实验验证了综合结果,并通过对比证明了算法的效率。     

地形TIN模型的实时连续LOD算法设计与实现

为了实现基于不规则三角网(TIN)地形模型的动态细节简化模型,文中介绍了一种有效的方法,即在一种新的三角网数据结构基础上,通过重复执行模型中边的“折叠”(即顶点“合并”)操作,预先计算模型中每个顶点“重要性”值,根据“重要性”对模型的三角形和顶点列表进行重新排序并将结果存储在数据结构中。在显示过程中,根据对地形的精度要求和事先存储的结果自适应地快速获取所要显示的顶点和三角形,实现TIN模型的买时动态构网显示。基于该算法,在两个不同细节的TIN模型进行过渡时可以进行快速线性插值,实现了不同细节模型间的连续过渡。     

基于凸壳的TIN建立技术

文章阐述了如何利用计算几何中的凸壳问题来处理测量中的DEM建模问题并推导出了TIN的建立方法。同时列举了该方法在舰艇螺旋桨 3维模拟中的应用。     

基于TIN的公路三维表面模型建立方法

公路三维表面模型是公路三维设计的基础,其关键是设计模型和地表模型的叠加运算。本文提出了一种基于TIN的地面模型和道路设计模型叠加算法,基本原理是把参考模型的边界多边形当作约束边界线插入操作模型,在保持参考模型拓扑关系不变的条件下对其进行局部LOP优化,然后删除位于参考模型边界线内的点和三角形。本文算法具有实现简单、速度快和运算稳定的特点,已成功应用在公路三维可视化设计中。     

顾及地形特征的不规则三角网二次插值方法

在讨论不规则三角网插值方法特点和地形基本特征的基础上,提出了顾及地形特征的不规则三角网二次插值方法.这种插值方法同时兼顾地形特征、插值精度和计算速度,还根据地形特征对不规则三角网进行了编码分类,就各类型的不规则的插值计算提出了解决方案.     

顾及地形特征的不规则三角网二次插值方法

在讨论不规则三角网插值方法特点和地形基本特征的基础上,提出了顾及地形特征的不规则三角网二次插值方法。这种插值方法同时兼顾地形特征、插值精度和计算速度,还根据地形特征对不规则三角网进行了编码分类,就各类型的不规则的插值计算提出了解决方案。     

土地整理中基于TIN结构的土方计算

分析了TIN在土地整理中的地面整平(切割面水平或有一定坡度)、河道(或水渠)开挖及筑堤中的土方量计算和水域容积中体积计算等方面的应用。阐述了利用TIN进行体积计算的原理,结合地面整平与河道开挖介绍了应用方法。