基于等高线特征线的不规则三角网优化生成方法

"本文提出了一种以等高线为特征线的不规则三角网生成方法，旨在优化地形建模中的地表表示，提高数字高程模型(DEM)的准确性。通过比较传统三角网生成算法，作者讨论了它们的优缺点，并采用改进的凸包算法处理等高线离散数据点，构建无约束三角网。接着，文章介绍了基于影响域的对角线交换循环算法和特征点的加入策略，以消除可能导致地形特征丢失的平三角形。" 在地形建模领域，不规则三角网(TIN)因其能够有效保留地形特征而被广泛采用。等高线数据是构建TIN的重要输入，但不同的生成方法对结果的精度有显著影响。传统的等高线离散点直接生成算法忽视了等高线间的约束，可能导致DEMs的地表失真，例如三角形边穿越等高线或生成平三角形。平三角形无法准确反映地形特征，通常由特征点不足引起。 为解决这些问题，作者提出了两步优化策略。首先，他们运用改进的凸包算法，这有助于在等高线离散点上构建更合理的无约束三角网。凸包算法可以确保数据点被有效地包围，形成初始的三角形网格。其次，基于影响域的概念，作者设计了一种对角线交换循环算法。影响域是指待处理边（如等高线）所穿过的一系列三角形形成的多边形区域，其边界构成的影响多边形有助于确定需要优化的三角形。通过对影响域内的对角线进行交换，可以调整三角形的结构，减少平三角形的出现。 此外，文章还提到了加入特征点的方法。特征点通常是地形上的突出点，如山脊、山谷等，它们能增强地形的细节表现。在初始三角网的基础上添加这些特征点，可以进一步消除平三角形，提高TIN的地形描述精度。 总结来说，该文提出了一种结合改进的凸包算法和特征点策略的不规则三角网生成方法，以减少地表失真和平三角形，从而生成更准确的地形模型。这种方法尤其适用于需要精确地形表示的应用，如地理信息系统(GIS)、环境模拟和城市规划等领域。通过深入研究和优化算法，可以提升地形建模的质量，为后续分析提供更可靠的数字基础。