tin模型的構建方法研究

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1、河海大學碩士學位論文TIN模型的構建方法研究姓名：茆德柱申請學位級別：碩士專業(yè)：攝影測量與遙感指導教師：許捍衛(wèi)20070601摘要近年來，隨著GIS技術迅猛發(fā)展以及在各個領域中的應用不斷深入，對DEM數(shù)據(jù)的要求越來越高．T礬數(shù)據(jù)作為DEM數(shù)據(jù)的其中一種表達方式，在不同層次和空間上表達地面復雜地表具有優(yōu)越性。然而，TIN數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結構復雜，其使用和管理也較為復雜，而且在數(shù)據(jù)量很大的情況下運行速度比較慢，這在一定程度上限制了TIN的發(fā)展。因此，改進TIN構建模型，提高TIN構建精度與地形描述逼真度以及TIN構建算法效率成為T

2、IN研究的熱點問躁．本文首先對當前常規(guī)的TIN模型構建方法進行了分析，總結其不足，提出了結合外部有效邊界線和內(nèi)部約束地性線來共同構建TIN數(shù)據(jù)的方法。其次對通過離散商程點數(shù)據(jù)自動提取出其實際有效的邊界，再將離散點數(shù)據(jù)進行預處理成柵格數(shù)據(jù)，應用平面曲率和坡形組合法提取出地面盼蛆性結構線的算法進行了研究，保證了地形描述的逼真度；最后基于凸包技術，利用內(nèi)外部約束條件共同構建更高精度和逼真度的TIN數(shù)據(jù)進行了程序實現(xiàn)。本文主要研究內(nèi)容如下：1．分析總結當前構建TIN的幾種常用的方法，并探討其優(yōu)缺點。最后選擇了基于“凸殼技術”快

3、速構建的算法，并對凸包算法進行改進以“凹包”即實際的有效范圍線作為起始外部范圍，可以有效的提高TIN在其邊緣地帶的精度。2．對離散高程點數(shù)據(jù)的實際有效邊界進行了研究，優(yōu)化并實現(xiàn)了基于凹包的有效邊界線提取算法，并且在有效邊界線提取過程中有效地解決外圍點的遺漏和范圍線在復雜區(qū)域連接交叉的問題。有效地改進了傳統(tǒng)的凸殼邊界存在的邊界不真實的問題。3．分析了從規(guī)則格網(wǎng)中提取地性線的方法，并總結其優(yōu)缺點，根據(jù)其優(yōu)越性，最后選擇結合平面曲率和坡形組合法提取地性線，可通過參數(shù)設置調(diào)節(jié)地性線提取的寬度使提取的地性線更符合實際地貌情況。4

4、．基于改進的“凸殼技術”并結合內(nèi)、外部約束條件，利用Arcobjects在vc++6．0環(huán)境設計開發(fā)一個TIN的構建模型的實驗系統(tǒng)。并在系統(tǒng)上，利用多組真實地形數(shù)據(jù)進行分類對比試驗，并進行精度分析驗證了本文所提出方法的優(yōu)越性。關鍵詞；數(shù)字高程模型、范圍線、她性線、不規(guī)則三角網(wǎng)學位論文獨創(chuàng)性聲明：本人所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同事對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說

5、明并表示了謝意。如不實，本人負全部責任。論文作者(簽名)：聾堡也2007年6月8日學位論文使用授權說明河海大學、中國科學技術信息研究所、國家圖書館、中國學術期刊(光盤版)電子雜志社有權保留本人所送交學位論文的復印件或電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱。論文全部或部分內(nèi)容的公布泡括刊登)授權河海大學研究生院辦理。論文作者(簽名)：盞鍵超2007年‘月D日第一章緒論1．1研究背景在上世紀50年代美國麻省理工學院攝影測量

6、實驗室主任Chaires．L．Miller教授首次提出數(shù)字地面模型的概念。數(shù)字地面模型(DigitalTe玎ainModel簡稱DTM)是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特性和地形屬性特征的數(shù)字描述。DTM是定義在某一區(qū)域D上的m維向量的有限序列，其向量的分量為地形、植被、礦產(chǎn)資源、土地利用、人口分布等多種信息的定量或定性的描述。當只考慮DTM的地形分量時，通常被稱為數(shù)字商程模型DEM(DigitalElevationModel)[tJ。目前DEM已經(jīng)成為地理信息系統(tǒng)(GIS)的重要組成部分，GIS的許多

7、分析功能是以DEM為基礎。DEM包含了豐富的地形特征信息，比如描述地表高低起伏的高程、坡度、坡向等地貌信息。數(shù)字高程模型一般包括規(guī)則格網(wǎng)模型(G甜D)、等高線描述法模型、不規(guī)則三角網(wǎng)(TriangulatedIrregularNetwork，TIN)模型。規(guī)則格網(wǎng)模型是人們普遍采用的一種DEM模型。該模型利用固定大小的格網(wǎng)蒙在地形圖上，逐格讀取每一格代表的高程值構成DEM。這種2維矩陣數(shù)據(jù)排列，結構簡單，容易理解。便于計算坡度、坡向、描述河流的流域范圍等，同時也便于計算機的處理，所以規(guī)則格網(wǎng)成為最常見的DEM。但是它的

8、缺點也是顯而易見的，主要就是存儲量大。在一幅柵格DEM中，由于格網(wǎng)的選取一般比較適中，這樣在地形平坦地區(qū)容易出現(xiàn)大量冗余數(shù)據(jù)，而在地形起伏較大地區(qū)采樣點不足，不能準確反映地形的突變“1。等高線描述法模型可以看作一系列逼近的嵌套多邊形，數(shù)字化的等高線在描述坡度陰影或三維著色圖時顯得無能為力，所以通常將它轉化為規(guī)則格網(wǎng)或不規(guī)則三角網(wǎng)。