[发明专利]基于离散特征线的地貌数据快速生成与优化方法

权利要求书

1.一种基于离散特征线的地貌数据快速生成与优化方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，对等高线数据进行预处理，包括点增密和拓扑检查，去除不合理的点，所述的点增密通过设置距离偏移的阈值的方法进行处理，所述点增密的距离偏移的阈值为1/3到1/2之间的输出的等高距；

步骤2，利用经过预处理的等高线数据进行三角剖分以构建不规则三角网，三角剖分使用分治法，流程有：(1)排序和去重：对平面上所有点按x坐标非递减排序进行排序，对于x坐标相同的点，再按y坐标非递减排序，然后去掉坐标重复的点；(2)分离：把平面上的点集按数量在中间分成左右两个子集L、R；(3)治理：递归地完成左右两个点子集L、R Delaunay三角剖分；(4)合并：把L、R两个点集的Delaunay三角剖分，合并成(L U R)点集的Delaunay三角剖分；

步骤3，利用基于地性线树的方法对生成的不规则三角网进行去平三角处理，首先分析不规则三角网中平三角区域类型，并根据其特点做去平三角处理；平三角形存在的区域有：(1)等高线弯曲度较大的地方：在一条等高线弯曲度较大的地方，同一个三角形的三个顶点来自于同一条等高线，从而形成平三角形；(2)山顶或洼地：山顶或洼地的闭合等高线内部，因为缺少相邻等高线，而在构不规则三角网时不允许三角形穿越等高线，所以形成平三角形；(3)鞍部：有两个或两个以上的山顶或洼地形成鞍部区域，两条等值等高线参与构网，从而形成了平三角形；(4)图幅边缘处：靠近图幅边的单条等高线，由于缺少包含的等高线，无法实现相邻等高线的构网，从而形成平三角形；其中(1)有且仅有一个非平三角形；(3)有两个或两个以上的非平三角形；(2)、(4)没有非平三角形；平三角形区域中当前三角形只有一个相邻三角形的称为一类三角形；当前三角形有两个相邻三角形的称为二类三角形；当前三角形有三个相邻三角形的称为三类三角形；一类三角形出现在地性线树的端点，三类三角形出现在地性线的分支，其余的情况都是二类三角形；对平三角形区域建立地性线树时需考查每个平三角形与相邻三角形的关系，从而建立各类三角形的中轴线连线；一类三角形连接的是唯一公共边的中点与其相对的顶点，二类三角形连接的是两条公共边的中点，三类三角形连接的是三角形的重心和三条公共边的中点；地性线是相互连接在一起的树状分支结构，用二叉树来描述；地性线点高程计算：对于一类平三角区域，取地性线树的主线A-B-C-E-H-J-K，已知根结点A和叶子结点K的高程值，根据长度为权进行高程分配，见以下公式：

其中，Z_J、Z_A、Z_K分别为J、A、K结点的高程值，LenRJ、LenRK分别为J、K结点到根结点A的长度；依次类推，分别计算出主线上其余结点的高程值；取出次长分支B-D-F，已知分支根结点B和叶子结点F的高程值，以长度为权值计算出该分支的所有结点高程值；采用这种由主到次、逐层内插的方法直到地性线树上所有结点都有高程值为止；

将带有(X、Y、Z)值的地性线树结点信息放到平三角形区域中，重新构网就得到一个合理的TIN；

步骤4，利用处理后的不规则三角网生成等高线；

步骤5，对生成的等高线进行滤波简化，平滑操作后输出文件，所述的简化是指利用道格拉斯-普克算法进行简化，最后输出矢量文件数据。