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《中南大学》 2007年
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数字高程模型TIN和等高线建模

黄晶晶  
【摘要】: 随着地理信息系统(GIS)的发展,数字高程模型(DEM)成为空间信息系统的一个重要组成部分,并且是工程建设、战场环境仿真等许多领域最为重要的基础数据之一。我们可以将DEM的表示方法主要为三类,即规则格网模型、不规则三角网模型和等高线模型。由于不规则三角网(TIN)能以不同层次的分辨率来描述地形表面,所以TIN被视为DEM中最基本和最重要的一种模型,而且TIN与等高线之间的相互转换是DEM建模的最基本方法。因此本文主要研究了常用于TIN生成的Delaunay三角网生成算法、基于TIN的等高线生成和处理算法和基于等高线建立TIN的算法。 在基于离散点的Delaunay三角网生成算法方面,本文在优化了凸壳生成算法的基础上,提出了一种Delaunay三角网凸壳生成算法,其时间复杂度为O(nlogn)。该算法首先对离散点进行排序,然后利用新插入点与已生成凸壳之间的位置关系,再进行新凸壳生成和三角网联结,最后利用有向边的拓扑结构进行三角网优化。在三角网联结过程中该算法不但避免了所有的交点测试,而且使得新加入点与凸壳边的平均比较数不多于4次,从而保证了三角剖分的高效。 在基于TIN的等高线生成和处理算法方面,本文实现了在任意边界区域内等高线的追踪过程。在标注的位置和密度研究的基础上,本文完善了数字等高线高程的自动标注算法,使得自动标注的过程更加人性化和结果更加符合人们的读图习惯。在光滑等高线的问题上,本文使用张力样条函数解决了等高线光滑时的相交问题。 在基于等高线建立TIN的算法方面,为了保证建立的TIN能保持等高线中的高质量的几何及高程信息,本文先将等高线离散化后建立初始三角网,再将等高线线段作为约束条件嵌入到初始三角网中。在约束条件嵌入问题上,本文提出了“插入—交换”约束边嵌入算法,该算法的时间效率不受影响域形状的影响而且计算量较小。本文还完善了TIN中平坦区域的修正算法,该算法不仅补充了平坦区域搜索法没有完成的部分,还能保证修正了平坦区域后的TIN能较好地虚拟现实地表的真实形状,并且能提高修正速度。 所开发的软件在运行多组地形数据后所得到的实验结果表明本文提出的实现流程和算法能够实现快速地、高精度地进行数字高程模型TIN和等高线建模的目的。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 高志国;;基于TerraScan软件的点云数据滤波处理研究[J];城市勘测;2012年03期
2 吴丝雨;;铁路选线三维建模中三维地形模型概述[J];中国科技投资;2013年Z1期
3 冯宇瀚;殷晓冬;王少帅;郭江龙;;基于三角网构建海底DEM的抽稀算法[J];海洋测绘;2012年06期
4 丁茜;赵志刚;李鹏;;基于四棱柱体元的煤层储量计算方法[J];沈阳师范大学学报(自然科学版);2012年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜微;基于格网的等值线生成与填充算法研究[D];中南大学;2010年
2 何纪锋;基于TIN的数字高程建模及可视化研究[D];中南大学;2011年
3 徐旭;基于三角网的等值线生成及填充算法[D];中南大学;2011年
4 潘志峰;三维激光扫描技术在3DGIS数据建模及可视化中应用研究[D];长安大学;2011年
5 赵金龙;黑岱沟露天矿地质模型的建立及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
6 高志国;地面三维激光扫描数据处理及建模研究[D];长安大学;2010年
7 王红霞;三维激光扫描技术在桥梁监测中的应用[D];兰州理工大学;2012年
8 周娜;基于等高线的Delaunay缝合算法研究与实现[D];长安大学;2012年
9 刘本勇;基于ArcGIS的基线转弯三维保护区自动生成算法研究与实现[D];中国民用航空飞行学院;2013年
10 丑述仁;坡度变换的影响因素研究[D];西北大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡金星,潘懋,马照亭,吴焕萍;高效构建Delaunay三角网数字地形模型算法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
2 赵文芳;离散点集Delaunay三角网生成算法改进与软件开发[J];测绘工程;2003年04期
3 邵春丽,胡鹏,黄承义,彭琪;DELAUNAY三角网的算法详述及其应用发展前景[J];测绘科学;2004年06期
4 刘学军,龚健雅;约束数据域的Delaunay三角剖分与修改算法[J];测绘学报;2001年01期
5 谭继强,丁明柱;空间数据插值方法的评价[J];测绘与空间地理信息;2004年04期
6 徐苏维,王军见,盛业华;基于VTK的Delaunay三角网生成研究[J];测绘与空间地理信息;2005年05期
7 吴立新,郝海森,殷作如;基于钻孔点集Voronoi图的矿产储量新算法[J];地理与地理信息科学;2004年01期
8 卢朝阳,吴成柯,陆心如;优化TSP算法的完善及推广[J];电子学报;1994年01期
9 邓曙光;李婉;;曲线光滑的张力样条插值法VC实现[J];工程地球物理学报;2005年05期
10 崔汉国,方锡武,简宪华;二维约束点集Delaunay三角剖分算法研究[J];海军工程大学学报;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 章孝灿;快速高精度DEM生成技术研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘合辉;基于大范围数字地面模型的建立[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫四玉,龚志强,揭小平;基于特征的注射模型芯型腔自动创建实现方法[J];工程塑料应用;2003年11期
2 吴和生;谈谈《经济数学》教学幻灯片的制作[J];安徽广播电视大学学报;2000年01期
3 王秀云;黄淑玲;袁新田;陈晔;;大别山区DEM的制作及其沟谷的提取[J];山东农业科学;2009年05期
4 胡海风;杨波;;基于MAPGIS平台的三维虚拟飞行技术实现[J];安徽地质;2009年01期
5 罗敏雪;根据椭圆共轭直径绘制椭圆曲线的算法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年03期
6 余景平,沈鹏程,路观平;图形化技术在连拱坝结构静动力反应分析中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1995年Z1期
7 于鹏;;合肥市城市工程地质信息系统的建设与应用[J];安徽建筑;2011年01期
8 王秀云;陈晔;舒强;张强;;溧水县DEM的建立及坡面土地面积的提取[J];安徽农业科学;2006年15期
9 喻庆国;;云南糯扎渡自然保护区鸟类三维专题图制作研究[J];安徽农业科学;2007年27期
10 喻庆国;曹顺伟;邓喜庆;卢双珍;;云南糯扎渡自然保护区植被沿坡度空间分异研究[J];安徽农业科学;2007年28期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓杏杏;;ARCGIS在区域气候因子空间模拟中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
2 董翠珠;蒋淼;;利用数字影像DMC快速制作DOM方案[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 韩敏;赵耀;;基于MIKE FLOOD和ArcObjects的洪水淹没模拟及可视化[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 丁伟翠;范本贤;李廷栋;丁孝忠;耿树方;杨强;王振洋;;我国地质制图的SRTM DEM数据应用研究[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
5 温永宁;张红平;闾国年;张宏;陶虹;;基于房产空间数据的楼宇空间疏散路径建模研究[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
6 李青元;王涛;朱菊芳;孙立坚;张福浩;;对“绘制—检出”栅格化方法的深入探讨[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
7 杨莹辉;王唤良;陈强;;基于VB、VC与OpenGL的三维地面模型建模[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
8 张文燕;崔希民;;GIS的发展趋势及技术突破点探讨[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
9 刘佳;张爱武;杨丽萍;;室内场景激光点云数据的三维建模[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 杨博;陈建平;王功文;孙岩;;基于矩形有限元分析的高精度遥感影像几何校正方法研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 魏浩征;高压直流输电系统可听噪声预测系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
5 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
6 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
7 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 章冲;网络环境下煤矿三维建模及可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
9 张开广;郑州地区仰韶文化遗址空间模式研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 谢超;自适应地图可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 马剑;机载LiDAR数据插值方法研究[D];河南理工大学;2010年
3 田继辉;用于三维影像快速浏览的多尺度DEM数据组织研究[D];河南理工大学;2010年
4 黄鹏;市级大地水准面精化的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
5 田会波;海底地形三维可视化[D];山东科技大学;2010年
6 杨俊杰;开源虚拟引擎三维地形环境拓展研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
7 刘杰;三角剖分的应用研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 杜波;基于“一张图”思想的城乡一体化地籍管理信息系统研究[D];广西师范学院;2010年
9 汤传勇;基于数字流域的左江流域生态环境评价研究[D];广西师范学院;2010年
10 毕军芳;基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘金定;伍艳莲;梁敬东;;基于OpenGL的荷花开放过程模拟[J];安徽农业科学;2008年25期
2 程朋根,刘少华,王伟,陈红华;三维地质模型构建方法的研究及应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年02期
3 顾滨兵;杨兆海;高宇;高忠民;;基于网格序列法和端点量化的等值线生成算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2010年01期
4 赵伟;赵卓宁;李五生;;一种有效的离散数据场等值线生成方法[J];成都信息工程学院学报;2007年01期
5 苗润忠;光滑的等值线生成算法[J];长春理工大学学报;2004年01期
6 郑德华,沈云中,刘春;三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J];测绘工程;2005年02期
7 杨晓云;唐咸远;梁鑫;;基于等高线生成DEM的内插算法及其精度分析[J];测绘工程;2006年02期
8 郑德华;;点云数据直接缩减方法及缩减效果研究[J];测绘工程;2006年04期
9 徐道柱;刘海砚;;大量约束边条件下Delaunay三角网的快速生成[J];测绘工程;2007年03期
10 曹化平;张程;杨可明;江娜娜;;基于GIS的矿山开采沉陷信息可视化应用[J];测绘工程;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孟现红;李国明;;基于数字摄影测量的数字高程模型的建立[A];吉林省测绘学会2008年学术年会论文集(下)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 杨族桥;DEM多尺度表达研究[D];武汉大学;2009年
2 亢孟军;数字高程模型不规则四边形网建模方法研究[D];武汉大学;2011年
3 聂军洪;任意拓扑结构三角网格模型优化调整技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 苗兰芳;点模型的表面几何建模和绘制[D];浙江大学;2005年
5 蔡润彬;地面激光扫描数据后处理若干关键技术研究[D];同济大学;2008年
6 王强;基于偏振光的虚拟矿井关键技术原理与应用[D];中国矿业大学;2010年
7 王春梅;坡度尺度效应与转换及其对土壤侵蚀评价影响研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 车磊;露天矿三维地质模型的构建及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 许多文;不规则三角网(TIN)的构建及应用[D];江西理工大学;2010年
3 罗仪宁;DEM表面地形突变特征表达方法研究[D];西北大学;2011年
4 李夏;仪表飞行程序三维呈现系统设计的初步研究[D];中国民用航空飞行学院;2011年
5 向硕凌;仪表飞行程序三维动态呈现技术研究[D];中国民用航空飞行学院;2011年
6 李静;机场净空障碍物评估三维可视化技术研究[D];中国民用航空飞行学院;2011年
7 黄燕;三维地形地貌的可视化研究[D];北京工业大学;2002年
8 惠增宏;激光三维扫描、重建技术及其在工程中的应用[D];西北工业大学;2002年
9 陈应显;露天矿矿床三维建模技术及可视化研究[D];辽宁工程技术大学;2002年
10 陶立;彩色三维激光扫描成像系统的研究[D];天津大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 高志国;;基于TerraScan软件的点云数据滤波处理研究[J];城市勘测;2012年03期
2 王红霞;吴澄;;三维激光扫描技术及应用中的误差分析[J];甘肃科学学报;2012年03期
3 高志国;;海量点云数据滤波处理方法研究[J];测绘工程;2013年01期
4 辛培建;韦宏鹄;;三维激光扫描技术中的点云拼接精度问题探讨[J];山西建筑;2012年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王文江;彭飞飞;张志全;;地面三维激光扫描系统数据获取与处理框架研究[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李怀良;复杂山地多波宽频带地震数据采集关键技术研究[D];成都理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张庆圆;三维激光扫描技术在工业三维GIS中的应用研究[D];河南理工大学;2011年
2 潘志峰;三维激光扫描技术在3DGIS数据建模及可视化中应用研究[D];长安大学;2011年
3 王爱爱;3DGIS顾及建筑物及道路特征的地形模型处理方法研究[D];太原理工大学;2012年
4 罗帅伟;基于Skyline的城市三维地理信息系统的设计与实现[D];西安科技大学;2012年
5 李宝瑞;地面三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用研究[D];长安大学;2012年
6 李江;基于OGC WFS规范的土地利用总体规划空间数据发布的研究[D];新疆大学;2013年
7 郑君;基于三维激光扫描技术的单木量测方法研究与实现[D];北京林业大学;2013年
8 赵敬和;基于矩形网格法的不规则区域的等值线生成与填充算法的研究[D];中国地质大学(北京);2013年
9 李瑾杨;基于点云数据的冲沟溯源侵蚀过程动态可视化研究与实现[D];西南交通大学;2013年
10 李贞贞;标量场并行可视化引擎的研究与实现[D];北京化工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林宗坚;地图扫描采样分辨率的研究[J];测绘科学;2000年01期
2 刘建军,王东华,商瑶玲;数字化等高线质量的软件自动检查方法[J];测绘科学;2001年04期
3 王玉海,朱长青;多进制小波在矢量地图数据压缩中的应用[J];测绘科学;2003年03期
4 毋河海;等高线树的自动建立及其应用[J];测绘科技动态;1996年01期
5 卢新海;DEM平面插值修正公式[J];测绘通报;1989年01期
6 眭海刚,朱庆;一种从DLG生成高质量DEM的混合方式[J];测绘通报;2001年04期
7 张剑波,刘修国,吴信才;约束Delaunay三角剖分在土方量计算中的应用[J];测绘通报;2001年08期
8 杨得志,王杰臣,闾国年;矢量数据压缩的Douglas-Peucker算法的实现与改进[J];测绘通报;2002年07期
9 曾广鸿,张新长,邓良炳;折线式等值线的曲线化模型探讨[J];测绘通报;1999年06期
10 孙敏,陈军,张学庄;基于表面剖分的3DCM空间数据模型研究[J];测绘学报;2000年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王玉海;基于小波的矢量地图数据压缩模型和方法[D];解放军信息工程大学;2001年
2 谭兵;基于遥感影像的地形三维重建技术的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
【相似文献】
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1 刘鹏举;赵仁亮;朱金兆;朱清科;唐小明;;保持地貌特征的数字高程模型生成方法研究[J];中国矿业大学学报;2006年04期
2 李伦;;基于AE的等高线三维地形建模与实现[J];河南城建学院学报;2009年03期
3 张凯选;潘梦清;方辉;武文波;李磊;;利用等高线生成DEM方法的研究[J];测绘工程;2007年03期
4 邹徐文;武百超;崔继宪;;基于平衡二叉树的三角网快速生成算法[J];辽宁工程技术大学学报;2007年04期
5 武百超;吴捷;崔继宪;;一种三角网的快速生成算法[J];矿山测量;2010年01期
6 江兰;;MAPGIS在数字高程建模方面的应用[J];青海国土经略;2007年03期
7 卞海红;王峰;;基于三维GIS的地形可视化研究及实现[J];计算机技术与发展;2006年07期
8 王晓东;凸壳问题的计算时间下界[J];软件学报;1994年12期
9 杨德英;一种具有平滑轮廓的指纹图像分割算法[J];电子科技;2004年08期
10 周培德,张金玲;寻求平面上线段集凸壳的扫描算法[J];工程图学学报;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨毅;;利用晕渲方法,制作新型专题海图[A];中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集[C];2006年
2 王锦萍;;浅谈1:10000地形图3D产品的制作方法与技巧[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C];2007年
3 王野;陈江东;刘欢;;TIN与等高线的生成方法[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
4 杨昕;张茜;;基于数字高程模型的太阳辐射模拟[A];认识地理过程 关注人类家园——中国地理学会2003年学术年会文集[C];2003年
5 桑建雄;刘淮;袁知宇;;Surfer软件在土方量计算中的应用[A];全国测绘与地理信息技术研讨交流会专辑[C];2003年
6 刘小生;刘传立;;在Arc/Info中建立和应用数字高程模型[A];煤炭资源高效绿色开采与数字矿山学术讨论会论文集[C];2005年
7 潘小多;刘勇;邓天阳;;一种基于数字高程模型的道路填挖方边坡自动解析算法[A];海峡两岸地理学术研讨会暨2001年学术年会论文摘要集[C];2001年
8 王叶飞;;基于DEM的地形曲率计算模型误差分析[A];中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集[C];2004年
9 欧业宁;周忠发;龙晓闽;;基于DEM的三维景观模型构建探讨——以贵州省都匀市为例[A];现代地理科学与贵州社会经济[C];2009年
10 章毅之;;基于GIS的流域数字划分方法[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“农业气象与生态环境”分会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 耿汉文 黄水清;江苏省数字高程模型通过验收[N];中国水利报;2003年
2 本报记者 刘云珠;为数字延吉打“地基”[N];延边日报;2009年
3 吉林省第二测绘院;在改革开放中成长起来的测绘队伍[N];中国测绘报;2009年
4 记者 顾开建;夯实数字宁波基础[N];中国测绘报;2003年
5 刘海岩;七项测绘行业标准发布[N];中国测绘报;2010年
6 记者 刘小荣;“数字南昌”助推省城信息化[N];江西日报;2006年
7 记者 李安利;“神州遨游”助力国家文化地图工程建设[N];中国测绘报;2009年
8 陈兰芹;南极基础测绘获得多项创新成果[N];中国测绘报;2006年
9 记者 王国英 红艳;全国测绘局长座谈会在呼和浩特召开[N];内蒙古日报(汉);2010年
10 ;不仅找到家 建设作用大[N];中国测绘报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨莉;新数字高程模型下的数字综合研究及关键生产技术[D];武汉大学;2010年
2 刘二永;数字高程模型的随机误差模型[D];中国矿业大学;2012年
3 刘振丙;基于尺度化凸壳的最大间隔分类方法研究[D];华中科技大学;2010年
4 亢孟军;数字高程模型不规则四边形网建模方法研究[D];武汉大学;2011年
5 章孝灿;快速高精度DEM生成技术研究[D];浙江大学;2002年
6 张会平;青藏高原东缘、东北缘典型地区晚新生代地貌过程研究[D];中国地质大学(北京);2006年
7 孔凡哲;基于数字化平台的分布式流域水文模型和流域汇流研究[D];河海大学;2003年
8 王轲道;工程影响下的细沙粉沙质岸滩地貌演变[D];南京师范大学;2005年
9 赵颖慧;大兴安岭示范区数字林业应用技术的研究[D];东北林业大学;2006年
10 井立阳;数字化流域水文模拟研究[D];河海大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄晶晶;数字高程模型TIN和等高线建模[D];中南大学;2007年
2 茆德柱;TIN模型的构建方法研究[D];河海大学;2007年
3 钱静;彩色地形图中等高线提取方法的研究[D];国防科学技术大学;2005年
4 刘化冰;基于GIS技术的滑坡监测分析及预测研究[D];西南交通大学;2004年
5 张瑾玉;三维地质可视化关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
6 张广宇;数字化测图中DEM生成技术的研究[D];吉林大学;2006年
7 任志峰;DEM内插评价模型与应用系统开发研究[D];南京师范大学;2008年
8 刘敏;一种基于OpenGL三维GIS算法及研究[D];武汉理工大学;2005年
9 叶蔚;DEM地形可视性统一分析模型构建与实现[D];南京师范大学;2007年
10 韩羽;DEM栅格单元异质性对多尺度地形分析的影响[D];西北大学;2009年
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