[发明专利]一种基于张力样条插值的等高线生成方法及装置

说明书

本发明涉及一种等高线生成方法及装置，属于地理信息系统领域，具体涉及一种基于张力样条插值的等高线生成方法及装置。本发明首先建立了基于Delaunay三角网的数字高程模型，改善了网形的形态。然后根据各种地形线、断裂线和地物符号对网形进行修正，从而保证了DTM根据实测数据最大程度地还原地形原貌。再根据这个精确的DTM追踪等高线继而保证了等高线的精度。最后，将等高线对地物符号的曲线多边形边界进行断开，较好地解决了等高线遇地物，特别是重叠地物和大面积地物的断开处理问题。本发明建立的DTM不仅能用于追踪等高线，还用于土石方计算和断面处理及工程设计等领域。所以，本发明在斜坡和道路等无需绘制等高线的区域也建立了高程模型。

技术领域

本发明涉及一种等高线生成方法及装置，属于地理信息系统领域，具体涉及一种基于张力样条插值的等高线生成方法及装置。

背景技术

在地形图中，表示地貌起伏的一种重要手段是等高线，在常规平板测图中，等高线是由人工在野外手工描绘的。在自动化成图中，计算机自动勾绘等高线的算法是相当复杂的，也是自动化制图系统的难点之一。它首先要建立数字高程模型，即把野外采集到的互不相干的离散点进行网络化，即建立起相应离散点之间的联系，然后直接在网络模型上进行内插而勾绘出等高线(也称等值线)。

地图中的等高线，是不同于其它一般的等值线图的，它要求精度较高，同时在建立网络模型时，一定要考虑各种地形线和断裂线，如山脊、山谷和陡坎等。另外，按照地图习惯要求，等高线在遇到地物、注记等时还需要断开，这些，为计算机自动绘制等高线带来了较大的困难。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种基于张力样条插值的等高线生成方法及装置。该方法及装置大量运用了如插入式构网算法、动态增量索引等先进的优化技术，提高了等高线的生成效率，并且较好地解决了等高线遇地物，特别是重叠地物和大面积地物的断开处理问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于张力样条插值的等高线生成方法，包括：

步骤1，生成等高线，确认比例尺和等高距，读入待处理图的点文件，根据图中的已有高程点进行自动构网，在网型中，选择蓝色为普通三角网边，红色和绿色为限定边，其中，限定边即为受限制的边，其与普通边的区别就是不能进行交换边，限定边是为了进行必须的地物断开的需要而指定的边；构网后就进行等高线的追踪；在追踪等高线之前对三角网进行适当的修整，具体包括：

步骤101，在进行三角形构网时，如果三角形的某个角度＝135度，则容易造成该处等高线失真，从而影响数据精度，为避免此种情况，在相邻两钝角三角形构成的四边形中，将该四边形对角线进行交换，从而在不删除三角形的情况下将较大钝角的三角形变成锐角三角形；

步骤102，将不需构网或网型不合格的边删去；

步骤103，添加网型边或将误删除的边重新补回来；

步骤104，增删边界，增删边界具有划定等高线禁区和生成等高线区域两重功能，划定等高线禁区是在整体构网之后，划出增删边界，将该范围内的三角网自动删除，叠加等高线时则该范围内的等高线自动断开；划定等高线禁区是在构网之前，先划定增删的边界，则只有划定的区域内才构网；

步骤2，等高线的叠加及图形处理，打开需叠加等高线的图形，自定义等高线注记间距及其小数位数、散点注记间距及其小数位数，选择是否对等高线进行磨光处理；其中，若选中该项，则生成的等高线平滑美观，但精确度可能会有所降低；若不选中，则等高线较真实，但不一定很平滑；然后，将高线即可自动叠加到图上，对此时的地形图进行以下处理：

步骤201，在图上由高程的方向向底高程的方向划线，在屏幕采线与等高线相交的地方生成注记，再做一次等高线断开处理，则在注记处等高线自动断开；