基于AutoCAD二次开发技术的数字高程模型建模研究

论文摘要

近年来DEM在各个领域应用的发展使得DEM建模技术被广大学者广泛研究,DEM一个很重要的应用是在工程设计领域,本文主要针对DEM在图形设计平台AutoCAD上的建模原理与方法进行研究。本文首先介绍了现有AutoCAD二次开发技术及ObjectARX技术的特点及AutoCAD中进行DEM建模的优点,然后讨论了AutoCAD DEM建模的几个关键算法以及相应的关键技术:1、离散点的展绘:讨论了在AutoCAD中展绘离散点的算法原理及关键技术,离散点的预处理目标,离散点的展绘是AutoCAD DEM建模的基础,离散点集就是个简单的点云式DEM;2、DTIN的生成:讨论了DTIN的特性及其在地形模拟方面的优点与不足,比较了主流DTIN生成算法的优劣,最终选择超级三角形逐点内插法并详细谈论了该法的算法原理,DTIN DEM是最接近于实际地貌的DEM,所以它的DEM精度最高;3、Grid Network的生成:详细讨论了DTIN与GridNetwork DEM的区别及基于DTIN的逐点内插生成Grid Network DEM的算法原理,以及Grid Network DEM采样密度、处理速度、DEM精度之间的关系,Grid Network与DTIN都是DEM两种常见形式,DTIN到Grid Network是一种DEM表现形式的改变;4、Grid Network DEM的平滑处理:讨论了DEM平滑处理的意义及实现方法,AutoCAD不支持样条曲面,最终使用了Spline样条曲线代替样条曲面生成SplinesDEM平滑线框模型;之后给出了三个DEM在面积和体积统计、三维可视化与工程辅助设计、DEM到虚拟景观DTM实现的应用例子,证明了AutoCAD DEM建模可行性并凸显出AutoCAD DEM建模的优势。最后分析了AutoCAD DEM建模的优点和存在一些的问题,给出了部分问题的解决思路并预期DEM建模将会朝着实时、高精度、全息化、大范围等方向发展。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 数字高程模型概述
• 1.2 AutoCAD建模技术的发展及DEM在AutoCAD中的表示
• 1.3 AutoCAD二次开发技术及Ob{ectARX技术的特点
• 1.4 研究的目的、意义与创新点
• 2 AutoCAD DEM建模的数据采集与预处理
• 2.1 采样理论的要求
• 2.2 数据源、原始数据与精度的关系
• 2.3 全站仪数据采集与预处理举例
• 3 离散点的展点算法模型
• 3.1 AutoCAD展点的原理及算法流程
• 3.2 离散点的展绘关键代码与效果
• 4 DTIN的算法模型及DTIN的生成
• 4.1 DTIN的特点及其在地形模拟方面的优点与不足
• 4.2 DTIN生成算法比较
• 4.3 超级三角形逐点内插算法的原理
• 4.4 超级三角形逐点内插法在AutoCAD中的实现
• 4.5 DTIN的三维可视化与粗差剔除
• 5 Grid Network的建模
• 5.1 DTIN与Grid Network的比较
• 5.2 内插方法的分类及基于DTIN的逐点内插法的原理
• 5.3 基于DTlN的逐点内插法的实现
• 5.4 Grid Network的建立及在AutoCAD中的表现形式
• 5.5 Grid Network分辨率、处理速度、精度之间的关系
• 6 Grid DEM的平滑处理
• 6.1 平滑处理的意义
• 6.2 样条曲面与样条曲线
• 6.3 Splines DEM平滑线框模型的建立
• 7 AutoCAD DEM的应用
• 7.1 AutoCAD DEM应用实例:面积、体积计算
• 7.2 AutoCAD DEM应用实例:辅助工程设计
• 7.3 AutoCAD DEM应用实例:数字三维景观
• 8 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 存在的问题与展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集