论文部分内容阅读
表面重建是GIS、逆向工程等领域的研究重点,也是地学领域的研究热点之一。地形表面重建有直接重建和间接重建两种。直接重建是指由地形数据,通过一定的数据结构和表面重建方法来表达研究区域的地形表面。间接重建是指某些格式的数据如STL数据在转换成17IN时,由于其拓扑关系的丢失而需要建立’tiN的拓扑关系。
本文讨论了当前基于TIN的地形表面重建的两个基本问题:剖分准则和拓扑重建。在TIN的剖分准则中,论文分析了当前主流剖分原则,指出了其不足,并针对这一点,论文提出了顾及高程信息的空间三角形剖分准则:标准差准则。在该准则下的TIN能较好地处理一些特殊地形。标准差准则在剖分时即使用了点的x,y,z坐标,通过计算选出的是空间上形状较好的三角形,即剖分结果三角形是空间上形状较好的,因此建立的TIN地形表面在空间上更符合实际地形表面,也更符合人们的思维逻辑。本文详细研究了标准差准则的含义、计算、描述、简化等,以及用新设计的标准差准则来重建地形表面。最后,通过一个具体的实例和算法的对比分析来说明标准差准则的优越性。
在拓扑重建中,论文针对STL数据结构特点,通过hasH函数实现了STL数据结构的拓扑显式表达,提高了拓扑重建速度。将HASH函数的思想引入到拓扑关系重建中分别建立TIN的点拓扑和面拓扑关系,并通过实验证明该算法具有较高的效率和良好的发展前景。该算法主要将点坐标文件和用点号表示的三角形文件通过HASH函数来快速地表示TIN的显式拓扑关系,即生成无重复的点坐标文件和用点号表示的三角形文件,并找出具有公共边的相邻三角形,从而建立三角形的拓扑关系。
论文对相应算法开发了原型验证系统,研究成果对3DGIS,计算机图形学,逆向工程等领域有一定的理论意义和应用价值。今后可对距离标准差准则的唯一性及Hash函数在GIS矢量拓扑结构中的应用方面展开进一步的研究。