构建TIN进行体积计算:离散点遍历与体积排序
本题考查的是不规则三角网(TIN)的构建与体积计算方法,主要应用于地理信息系统(GIS)中的地形建模和数据分析。题目涉及以下关键知识点: 1. 数据文件读取: 首先,需要编写程序来读取名为"TIN数据.txt"的文件,其中的数据格式为点名及其对应的三个分量,用于后续TIN的构建。数据格式示例表明每个记录代表一个三维空间中的点。 2. TIN构建算法: - 生成初始三角网(10分): - 找出平面坐标的最大值和最小值,以四个点P1(-1,-1), P2(-1,+1), P3(+1,+1), P4(+1,-1)作为初始矩形的顶点,形成两个初始三角形。 - 将这两个三角形添加到T1(三角形列表或堆栈)中,作为构建TIN的基础。 - 平面三角网生成(30分): - 遍历离散点列表,对于每个点P,判断其是否在当前三角形ABC的外接圆内部,如果在,则将该三角形移动至T2。 - 对于T2中的三角形,识别公共边并删除,将剩余边加入边列表S,更新T2。 - 通过连接P点和边列表S中的点,生成新三角形并添加到T1,重复此过程直到所有离散点处理完。 - 不规则三角网构成(10分): - 删除初始矩形的顶点相关的三角形,剩下的T1中的三角形即构成不规则三角网。 3. 体积计算: - 斜三棱锥体积(10分): - 选择TIN中的任意三角形ABC,计算其投影底面面积和平均高程,使用给定公式进行体积计算。 - 计算所有可能的斜三棱锥体积,然后按体积大小排序。 - 总体积计算(10分): - 将所有斜三棱锥的体积相加,得到总体积V,基准高程取9.0m。 4. 报告输出要求: - 输出前20个三角形的顶点名。 - 提供5个体积最小的顶点和5个体积最大的顶点。 综上,该试题要求学生熟悉TIN数据结构,掌握离散点与三角形的关系,以及如何通过体积计算来分析地形特征。在实际操作中,可能涉及到空间数据结构(如优先队列或哈希表)、几何计算和排序算法的运用。
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