不规则三角网TIN:约束DT的三角化与地形重建

需积分: 10 8 下载量 151 浏览量 更新于2024-08-14 收藏 4.39MB PPT 举报
"约束DT的三角化准则-TIn网格创建" 在数字地形建模领域,不规则三角网(TIN,Triangulated Irregular Network)是一种常用的数据结构,它通过一系列互不交叉、互不重叠的三角形来逼近地形表面。这种模型特别适合处理包含复杂特征,如断裂线和构造线的地形。Delaunay三角网在TIN生成中占据重要地位,因为它在地形拟合上表现出色。 约束TIN,又称为Constrained Delaunay Triangulation (CDT),是在生成TIN时考虑到特定的约束条件,例如预先定义的断裂线。一个有效的CDT需要满足“带约束条件的Delaunay法则”,即只有当三角形的外接圆内部没有其他点,且其三个顶点彼此可视时,这个三角形才是有效的。这意味着,三角形的边必须沿约束线分布,并且在满足这些条件的情况下,两相邻三角形组成的凸四边形会选择一条局部最优的对角线。 可视图是用于构建CDT的重要概念,它是通过连接任意两个可视点(即它们之间没有其他点阻挡视线)而形成的。在可视图中,除了断裂线的端点外,连接线不应与断裂线相交。这样的构造确保了三角网的连通性和正确性。 TIN建模方法可以分为几类,包括无约束TIN和约束TIN。无约束TIN中的数据点没有特定的关系,而约束TIN中部分点通过特征线(如边界线和内部特征线)相互关联。TIN的基本元素包括结点、边、三角形和拓扑关系。每个元素都至关重要,因为它们定义了TIN的结构和空间信息。 TIN的存储和组织结构通常采用矢量数据结构,其中节点、边和三角形之间的拓扑关系被明确或隐式地表达。高效的数据组织对于快速访问和操作TIN至关重要。在构建TIN时,三角形的划分准则也是一个关键因素,要考虑地形的各向异性,确保三角形能够适应地形的局部特征,从而提高模型的精度和性能。 约束DT的三角化准则是数字地形建模中的一种技术,它结合了Delaunay三角网的优势并遵循特定的几何规则,确保在考虑约束条件(如断裂线)的情况下创建出准确且有效的地形表面模型。这种技术在地理信息系统(GIS)、测绘、环境科学和土木工程等多个领域中有着广泛的应用。

% 参数设置Cin = 1.1e6; % 室内空气等效热容Cwall = 1.86e8; % 墙体等效热容R1 = 1.2e-3; % 室内空气和墙体内侧的等效热阻R2 = 9.2e-3; % 墙体外侧和室外空气的等效热阻PN = 8e3; % 电采暖设备的额定功率Tin_init = 20; % 室内初始温度Tout_range = [0, -5, -10, -15, -20, -25]; % 室外温度变化范围dt = 60; % 时间步长% 控制器参数Kp = 100; % 比例系数Ki = 0.1; % 积分系数Kd = 10; % 微分系数Tset = 20; % 温度设定值Tmin = 18; % 温度下限Tmax = 22; % 温度上限u_min = 0; % 控制量下限u_max = PN; % 控制量上限% 初始化变量Tin = Tin_init * ones(24*60/dt, 1); % 室内温度Tout = Tout_range(randi(length(Tout_range), 24*60/dt, 1)); % 室外温度% 循环计算for k = 2:length(Tin) % 计算误差信号 e = Tset - Tin(k-1); % 计算控制量 u = Kp*e + Ki*dt*sum(e(1:k-1)) + Kd*(e(k-1)-e(k-2))/dt; % 限制控制量的范围 u = max(u_min, min(u_max, u)); % 计算电采暖设备的开关状态 S = u / PN; % 计算电采暖设备的制热功率 Pheat = S * PN; % 计算室内温度和墙体温度 Tin(k) = (Cin/R1 + Cwall/R2)*Tin(k-1) - (Cin/R1)*Tout(k-1) + (Pheat/R1)*dt + Tin(k-1); Twall(k) = (Cwall/R2)*Tin(k-1) - (Cwall/R2)*Tout(k-1) + (dt/(Cwall*R2))*Twall(k-1); % 限制室内温度的范围 Tin(k) = max(Tmin, min(Tmax, Tin(k)));end% 绘制室内温度和电采暖设备开关状态曲线t = (0:length(Tin)-1) * dt / 3600; % 时间轴,单位为小时figure;subplot(2,1,1);plot(t, Tin);xlabel('时间(h)');ylabel('温度(℃)');title('室内温度变化曲线');subplot(2,1,2);plot(t, S);xlabel('时间(h)');ylabel('开关状态');title('电采暖设备开关状态曲线');此段matlab代码中 u = Kp*e + Ki*dt*sum(e(1:k-1)) + Kd*(e(k-1)-e(k-2))/dt; 提示数组索引必须为正整数或逻辑值。正确修改后的代码

2023-05-29 上传