DLG内插等高线算法实现

本文针对DLG(Digital Line Graphic,数字线划地图)编辑过程中出现的等高线残缺,以及手绘实测等高线效率较低等问题,提出了一种用于地图编辑的等高线内插算法。文中介绍了算法的原理、实现,以及在编辑中可能遇到几种情况的处理。算法充分利用了等高线相关知识,速度快、操作简单,内插出的等高线质量较高,且本算法已经用VC++6.0编程实现并作为地图编辑软件DLGMate的一个重要模块,投入实际应用。     

一种实有的等高线内插算法

提出了一种行之有效的等高线内插算法，介绍了算法的原理和实现过程，并分析了方法的优缺点。     

基于等高线生成DEM的内插算法及其精度分析

以等高线为例,探讨了利用地图等高线矢量化生产DEM内插算法,并分析了各种方法的精度及适用范围。     

等高线内插数学模型的探讨

本文从介绍等高线内插的各种数学模型入手,并基于ＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ的二次开发语言ＭＤＬ（ＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｌａｎｇｕａｇｅ）采用三角网／线型插值法建立数学模型编制了内插程序,且运用到生产中。     

利用内切圆内插等高线的算法

等高线内插在地图自动综合、地图数字化、三维地形重建等过程中都具有重要意义。许多等高线内插算法在等高线急剧变化以及闭合等高线处存在问题。在分析已有等高线内插算法优缺点的基础上,提出了一种等高线内插算法。该算法以等高线上的节点为圆心,建立与相邻等高线之间的内切圆来探测相邻等高线之间的空间关系,并获取等高线间的辅助线,进而内插出等高线,一方面弥补了已有等高线内插方法中的问题,另一方面有效提高了等高线内插的速度和质量。通过与其他内插算法之间的实验对比分析,验证了本方法的科学性和先进性。     

由TIN模型自动生成等高线算法

简要介绍TIN模型及其数据结构,主要从计算机地图制图的角度,研究基于TIN模型（不规则三角网）的等高线的自动绘制问题。同时,用VB设计程序,通过实验证明其正确性和有效性。     

一种基于启发式算法的等高线局部内插方法

在基于启发式内插等高线算法的基础上提出了一种局部内插方法。首先利用Douglas-Peucker算法提取等高线的特征点,根据特征点判断等高线之间的相似性程度,找出导致等高线出现异常的特征点;然后将相似性程度很低的两条等高线自动分解为若干简单等高线再进行内插。有效地解决了局部弯曲很大、马鞍型地貌等复杂等高线的内插问题。算法已经在以Microstation为平台的数字制图系统中实现并逐渐实用化。     

一种基于启发式算法的等高线局部内插方法

在基于启发式内插等高线算法的基础上提出了一种局部内插方法。首先利用Douglas—Peucker算法提取等高线的特征点,根据特征点判断等高线之间的相似性程度,找出导致等高线出现异常的特征点;然后将相似性程度很低的两条等高线自动分解为若干简单等高线再进行内插。有效地解决了局部弯曲很大、马鞍型地貌等复杂等高线的内插问题。算法已经在以Microstation为平台的数字制图系统中实现并逐渐实用化。     

浅谈等高线内插的几种方法与技巧

作者通过多年的实际生产经验,总结了1∶10 000地形图数据中等高线内插的几种途径及方法,简要地叙述了操作步骤及注意事项,这几种方法大大地节省了在立体中徒手采集等高线的时间,增加了图面修整等高线的美观性,且提高了生产效率。     

等高线高程自动标注算法的研究

随着数字测图时代的来临,传统纸质图上的等高线逐渐被数字化形式的等高线图(层)所取代,数字等高线的生成与处理已成为了GIS中的一个研究的热点,然而数字等高线高程自动标注算法的人性化仍是一个有待解决的问题。本文依据人们的读图习惯进行了标注的位置和密度研究,提出了一种新的等高线高程自动算法。实验证明,该算法的结果已基本满足人们的读图习惯。     

平行轮廓线自适应插值的三维表面重构算法

针对稀疏点轮廓线在三维表面重构中存在的不够光滑、匹配易出错和难以交互等问题,提出了基于轮廓线插值的三维表面重构方法,并通过实验进行验证。文章分析了三维表面重构的形式化表达方法和准则,提出了基于虚跨距解决稀疏点轮廓线三维重构的基本思想;基于同步前进算法和虚跨距,设计了自适应等比例插值的同步前进三角面镶嵌算法;针对轮廓线插值违背三角表面重构拓扑准则的规律进行了分析,提出了相应的修正算法,保证了三角网的拓扑一致性。试验结果表明:本算法所构建的三角网表面更为光滑,各个三角面的大小更为均匀,具有更好的鲁棒性和交互性,对稀疏和稠密坐标点的轮廓线均能构建出更为理想的三维表面模型。     

一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法

等高线内插是提高地形图精度的一个常用手段,在地图综合等领域中有很重要的作用。在实际地形图数据库中,等高线除了存在完整的计曲线以外,还有一部分断裂的首曲线。已有的等高线内插研究中未考虑对此类数据的处理,为此,本文提出了一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法。首先提出了等高线度量关系的计算方法,然后对等高线的节点均匀加密,并利用Fréchet距离进行相似度判断以选择参考等高线,最后根据“最近点”的方式进行插值。通过对江苏某地区实际数据的试验,验证了该算法的合理性,对于鞍部地区的内插,有更好的适应性和准确性。     

用等高线内插DEM的不同算法的误差分析

本文以南方丘陵地区为研究区域,利用ARCG IS软件平台,对不同的DEM内插算法的误差进行了对比研究,研究表明:不同的算法内查高程误差总体符合正态分布,且较大误差主要分布在地形结构线附近;研究还表明:在南方丘陵地区,与人们通常采用的TIN方法建立的DEM相比,ANUDEM插值生成的DEM更能够精确地模拟真实的地形。     

影像地形图产品模式设计与关键技术

以广东省1：10 000影像地形图为例,在需求调研分析和生产试验的基础上,设计了影像地形图产品模式,探讨了等高线生成、高程点提取、矢量要素选取、注记及其符号化、图廓整饰等关键技术,研制了相应的生产工艺和技术方法,并制作了产品样本。该研究成果已形成系列技术文档,可为影像地形图的设计和规模化生产提供参考。     

基于Beta样条曲线的等高线绘制研究

等高线须以相似的光滑曲线逼近实际地貌形态,并综合地形在一定限度内的地势起伏,其智能化控制对地貌表达具有重要的实用价值。绘图员绘制曲线时能凭经验捕捉到数据点所包含的几何形状信息,而张力样条函数和三次B样条曲线在节点插值时,严格要求二阶参数连续,不符合人的经验直觉,是节点对参数曲线连接光滑度的过分限制。根据人工绘制等高线的规则,提出将三次Beta样条曲线作为基于人工绘制约束的等高线插值的数学模型,通过引入形状控制参数放松对曲线的光滑性的要求,增加了控制等高线形状的自由度,把C2连续的三次B样条松弛成为G2连续的Beta样条,实验结果表明插值的等高线符合地形综合度要求。     

重力卫星加速度数据的插值算法研究

阐述拉格朗日插值法和牛顿插值法的原理,详细地推导其一次、二次微分通用公式,并分别利用推导出来的微分公式对卫星星历模拟数据进行了相应的插值计算,得到对应的卫星加速度数据。通过比较不同公式的计算结果,验证一次、二次微分公式的正确性,并得到一些有益的结论。     

数字高程模型内插方法的可视化对比研究

在生产或生活中应用数字高程模型内插时,最关键的问题就是怎样选取恰当的内插方法来满足高程数据建模的需求。不同的DEM内插方法随地貌地区和采样点方式的不同存在不同的误差。本文使用V isual Basic语言将数字高程模型内插方法编写成一套能够快捷方便的获取内插点高程的内插软件系统,可以使应用人员直接捕捉地面点高程,并获得地形的可视化信息,由此可以直观地观察到在同一地区相同采样点方式的条件下采用不同的内插方法引起的内插精度等质量方面的优劣区别,从而获取最优的内插方法,有效地满足DEM的生产、质量控制、精度评定和分析应用等各个环节。     

应用地统计学和径向基函数的DEM插值

为了解决紧支撑径向基函数(CSRBF)内插生成DEM中合理设置紧支撑半径的问题,文章提出了基于地统计学和CSRBF的DEM插值方法,采用地统计学中变程的倍数来度量空间相关性的强弱,取变程的倍数设为CSRBF紧支撑半径,使得CSRBF插值矩阵呈稀疏带状分布,保证插值矩阵稳定求解,最终生成较高精度的DEM。最后以实测高程数据为例,使用交叉验证对插值方法进行实验,根据最大误差、最小误差、平均误差和均方根误差等指标进行精度分析,结果表明该插值方法精度高,插值结果可靠,可作为一种有效的DEM插值方法。