[发明专利]顾及水面比降的河道水面三维可视化方法

权利要求书

1.顾及水面比降的河道水面三维可视化方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：数据准备；

步骤二：对水面边界多边形进行边界点增密；

步骤三：多边形三角化；

步骤四：基于水位过程数据对边界点的高程进行插值与调整；

步骤四中，边界点水位高程插值与调整的算法包括如下步骤：

S41：遍历增密后的多边形边界点P；

S42：计算与当前多边形边界点P最近的水文测量站S_i，其编号为i，设某一时刻的水位为l_i；

S43：通过相邻水文测量站水位计算多边形边界点P的插值水位l_p；插值水位l_p包括如下内容：

1）当i =0时，站点S_i为起始水文测量站，无上游水文测量站, 下游水文测量站S_i+1；分别计算站点P到直线S_iS_i+1的垂足F₀与站点S_i、S_i+1的距离d_i、d_i+1；设S_i+1水位为l_i+1，边界点P的线性插值水位l_p满足(l_p–l_i)/(l_p–l_i+1)= d_i/d_i+1，则l_p=(l_id_i+1-l_i+1d_i)/(d_i+1-d_i)；

2）当i=n时，则站点S_i为终止水文测量站，无下游水文测量站, 上游水文测量站S_i-1；分别计算站点P到直线S_iS_i-1的垂足F₀与站点S_i、S_i-1的距离d_i、d_i-1；设S_i-1水位为l _i-1，边界点P的线性插值水位l_p满足(l_p–l_i)/(l_p–l _i-1)= d_i/d _i-1，则l_p=(l_id _i-1-l _i-1d_i)/(d _i-1-d_i)；

3）当0 i n时，站点S_i为中间站点；上游水文测量站S_i-1，下游水文测量站S_i+1，水位分别为l_i-1、l_i+1；分别计算站点P到直线S_iS_i-1、直线S_iS_i+1的垂足F₁、F₂；包括如下内容：

（1）当F₁、F₂分别同时落在或同时不落在线段S_iS_i-1、S_iS_i+1上时，取l_p=l_i；

（2）当F₁落在线段S_iS_i-1上且F₂不落在线段S_iS_i+1上时，垂足F₁与站点S_i、S_i-1的距离分别为d_1i、d_i-1，满足(l_p–l_i)/(l_i-1–l_p)=d_1i/d_i-1，则边界点P的线性插值水位l_p=(l_i-1d_1i +l_id_i-1)/(d_1i+d_i-1)；

（3）当F₁不落在线段S_iS_i-1上且F₂在线段S_iS_i+1上时，垂足F₂与站点S_i、S_i-1的距离分别为d_2i、d_i+1，满足(l_i–l_p)/(l_p–l_i+1)=d_2i/d_i+1，则边界点P的线性插值水位l_p=(l_i-1d_2i +l_id_i+1)/(d_2i+d_i+1)；

S44：用l_p值更新边界点P的高程，其中，包含边界点P的三角形顶点高程也相应更新；

S45：重复步骤S41-步骤S44，直到增密后所有多边形边界点处理完毕；

步骤五：基于调整后的三角网进行水面绘制。