基于三角网的等值线生成及填充算法

论文摘要

随着地理信息系统(Geographic Information System:GIS)技术的迅速发展及应用的不断深入,对构建数字高程模型(Digital Elevation Model:DEM)速度的要求不断提高,本文就DEM生成技术这个大方向,主要研究离散点的Delaunay三角网生成算法、基于三角网等值线生成算法以及等值线区域填充算法。在离散点Delaunay三角剖分方面,针对“逐点插入法”,采用网格分块的方法对离散点集和已生成的三角网建立索引,提高了点在三角网中的定位效率,保证了三角网的生成效率。在基于三角网的等值线生成算法方面,根据三角形的各边上是否有等值点,用内插算法求出等值点坐标,跟踪、连接等值点生成等值线,并采用张力样条进行光滑处理。在等值线区域填充方面,通过建立等值线区域拓扑结构,形成闭合区域与非闭合区域,最后按照围成区域的高程值设置不同区域的填充颜色。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究内容和研究意义
• 1.2 国内外研究现状与水平
• 1.2.1 不规则三角网的建立
• 1.2.2 等值线生成算法
• 1.2.3 等值线区域填充算法
• 1.3 研究思路和关键问题
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 数字高程模型
• 2.1 DEM的表示法
• 2.2 DEM的主要表示模型
• 2.2.1 规则格网模型
• 2.2.2 等高线模型
• 2.2.3 不规则三角网TIN模型
• 2.3 DEM模型之间的相互转换
• 2.3.1 不规则点集生成TIN
• 2.3.2 格网DEM转成TIN
• 2.3.3 等高线转成格网DEM
• 2.3.4 利用格网DEM提取等高线
• 2.3.5 TIN转成格网DEM
• 2.4 本章小结
• 第三章 离散点集的Delaunay三角剖分
• 3.1 Delaunay三角形基本概念
• 3.2 Delaunay三角网生成算法
• 3.2.1 三角网生长法
• 3.2.2 逐点插入法
• 3.2.3 分治法
• 3.3 逐点插入法Delaunay三角网生成算法
• 3.3.1 数据结构
• 3.3.2 算法关键步骤
• 3.3.3 算法分析与实验结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于三角网的等值线生成
• 4.1 等值线的生成方法
• 4.2 等值线的光滑处理
• 4.2.1 张力样条光滑等值线
• 4.2.2 等高线光滑处理的实验结果
• 4.3 本章小结
• 第五章 等值线区域填充
• 5.1 基于拓扑结构的等值线填充算法
• 5.1.1 基本概念
• 5.1.2 确定边界线
• 5.1.3 建立等值线填充区域拓扑关系
• 5.1.4 试验结果与分析
• 5.2 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 进一步研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间的主要研究成果