地大数字地面高程实习.docx
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地大数字地面高程实习.docx
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地大数字地面高程实习
数字地面模型上机实习报告
姓名:
宋昭儒班级:
113082学号:
20081004517
一、不规则三角网建模(20分)
【实习内容】
根据给定等高线“Test1.WL”和特征线“Test1.CTL”,采用两种不同方法生成不规则三角网模型A,B。
【原理分析】
利用软件构建不规则三角网,在所有可能的三角网中,Delaunay三角网在地形拟合方面表现最为出色,因此常常被用于TIN的生成。
当不相交的断裂线等被作为预先定义的限制条件作用于TIN的生成当中时,则必须考虑带约束条件的D_三角网。
TIN是一典型的矢量数据结构,通过节点、三角形边和三角形面间的关系显示或隐式表达地形散点的拓扑关系,要求高效的TIN存储与组织结构。
这里在加入特征线之后模型明显的比加入特征线之前更加合理了,它去掉了外面的角点,以及其中的有约束的区域的三角形,比未加入特征线前更加贴近实际。
【成果截图】
二、选择区域进行局部修正(20分)
【实习内容】
从上述三角网中选择一个模型,划定一定区域,添加特征点、线信息,修正区域中所有不符合地形特征的三角网。
修正后的三角网需要满足以下条件:
1)、等高线外轮廓以外没有三角网;
2)、三角网中不存在平高三角形;
3)、三角网不能横跨山脊或山谷线;
【原理分析】
如果有特殊线,就讲特殊线作为三角形的一条边,构建的三角形不能跨越特殊线。
如果是平高三角形,则在该等高线外,根据LOP法则构建三角网。
在山顶点处,由于存在平高三角形(即在同一条等高线上的点构成的三角形)所以山顶看起来会是平的,为了解决这个问题我们必须人为的加入一个山顶点来构建新的三角网,这样才能够在山顶处显示出地形的起伏效果。
第二个修订处在山脊线,由于山脊的存在,必然会使两边的山坡向山脊隆起,此时,有的三角形直接穿过了山脊构建三角形,这显然与实际的情形不符合。
为了解决这个问题我们需要沿着山脊画出一条线,以此线与等高线的交点来重新构建三角形,这样才不会出现有三角形穿过山脊的情形。
【成果截图】
三、规则网构建(20分)
【实习内容】
根据给定等高线“Test1.WL”,采用四种不同方法生成规则网模型D,E,F,G。
【原理分析】
采用不同的数学模型构建出来的规则网模型也有所不同。
【成果截图】
四、高程数据转换(15分)
【实习内容】
从上述生成的规则网模型D,E,F,G中选择一个,实现从规则网到不规则三角网的转换,得到不规则三角网模型C。
从上述生成的不规则三角网模型A,B中选择一个,实现从不规则三角网到规则网模型的转换,得到规则网模型H。
【原理分析】通过比较计算个网点的重要性,保留重要的格网点。
将格网高程值与8邻点高程的内插值进行比较,保留差分超过某个阙值的格网点或保留前N个重要点。
然后将提取的重要点作为离散点生成TIN。
规则网需要用离散的观测点值去估算未知的格网点的值。
三角网到规则网模型的转换,即在不规则三角网的三角形面上进行格网点的高程内插,从而建立规则网。
可采用的内插方法有线性内插法、精确拟合内插法、连续双五次多项式内插法等。
【成果截图】
五、模型内插(10分)
【实习内容】
在等高线区域内选择一个地理位置,内插计算该位置在上述生成的所有数据模型中的高程值,按照如下列表给出高程结果。
坐标点:
(391670.83,3261851.02)
模型建立方法
模型文件名称
高程值
等高线离散点直接生成无约束TIN
A:
fileA.tin
185.0
等高线离散点直接生成约束TIN
B:
fileB.tin
185.0
VIPs提取法
C:
fileC.tin
183.966022508028
距离幂函数反比加权法
D:
fileD.grd
183.416989519379
Kring泛克立格法
E:
fileE.grd
183.28327983685
稠密数据中值选取法
F:
fileF.grd
.0859********
稠密数据高斯距离权法
G:
fileG.grd
183.202170946683
三角网内插法
H:
fileH.grd
184.202009697162
【原理分析】
规则网需要用离散的观测点值去估算未知的格网点的值,不同模型采用不同内插计算方法(距离幂函数反比加权法、Kring泛克立格法、稠密数据中值选取法、稠密数据高斯距离权法),使不同模型中同一地理位置的点的高程值不同。
规则网模型转换到不规则三角网的过程中,由于规则网模型的不同,经转换得到的不规则三角网也不同,因此同一地理位置的点的高程值不同。
VIPs提取法可以设定提取的重要点的数量,使得到的不规则三角网同一地理位置的点的高程值不同。
由于相同的离散点集可以生成多个不同的三角网,因此也就有着多种不同的三角网构网算法,所以对于相同的离散点集得到的不规则三角网,同一地理位置的点的高程值可能不同。
【成果截图】
六、高程数据入库(15分)
【实习内容】
将给定的数据“T5009438.Grd”、“T5009439.Grd”、“T5009446.Grd”、“T5009447.Grd”合并导入高程库,并为合并后的数据建立金字塔层。
【原理分析】
数据入库,并构建金字塔层。
建立地形DEM库的目的就是要将所有的相关的数据有效地组织起来,并根据其地理分布统一的空间索引,进而可以快速调度数据库中任意范围的数据,达到对整个地形的无缝漫游。
由于需要进行快速的显示和显示范围及大小的调整需要建立金字塔层来组织数据。
在进行不同金字塔层建立时,网格的间距必然会有大小的差别,当放大时,取出的数据显示区域会比较小,但是现实的细节性的东西会更多,缩小时正好相反。
在合并时,由于设置的X,Y方向的间距会直接影响到显示的效果和速度,所以上层的金字塔间距设置的越大,在整图显示时速度上的优势会越明显,底层金字塔间距越小,在放大时显示的细节会越多,消耗的时间也会相对久一点。
建立金字塔后的数据的显示的效率比未建金字塔时明显得到了改善
【成果截图】
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- 关 键 词:
- 数字 地面 高程 实习