[发明专利]一种复杂地形计算域地表网格的生成方法及系统

权利要求书

1.一种复杂地形计算域地表网格的生成方法，包括以下步骤；

步骤100：基于地表区域的三维地形数据生成初始三维地形网格；

步骤200：基于空间曲线调整所述初始三维地形网格的网格间距以生成第一优化地表网格；

步骤300：调整所述第一优化地表网格的网格顶角角度以生成第二优化地表网格；

步骤400：调整所述第二优化地表网格的网格线长以生成计算域地表网格。

2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述步骤100包括以下子步骤，

步骤110：将所述地表区域的三维地形数据按照地形的水平方向进行投影，以生成预设规则网格；

步骤120：将所述预设规则网格划分为多个区域；

步骤130：根据各个区域在x方向的长度计算x方向的网格总数，根据各个区域在y方向的长度计算y方向的网格总数；

步骤140：根据各个区域在x方向的长度计算所述预设规则网格在x方向的最小网格间距；根据各个区域在y方向的长度计算所述预设规则网格在y方向的最小网格间距；

步骤150：根据所述预设规则网格在x方向和y方向的最小网格间距和网格总数计算各个网格节点的x和y坐标值；

步骤160：根据所述各个网格节点的x和y坐标值获得地形的水平投影网格；

步骤170：对所述网格节点的x和y坐标值以及地表区域的三维地形数据进行插值运算，获得各个网格节点的z坐标值，并生成所述初始三维地形网格。

3.根据权利要求2所述的生成方法，其特征在于，所述步骤200包括以下子步骤，

步骤210：对于所述初始三维地形网格中的每条空间曲线，计算该空间曲线上的各个相邻网格节点之间的距离和该空间曲线的总长度；

步骤220：根据所述空间曲线的总长度将该空间曲线划分为多个区间，并得到该空间曲线在各个区间内的长度；

步骤230：根据所述空间曲线在各个区间内的长度计算各个区间的最小网格间距；

步骤240：基于所述各个区间的最小网格间距，空间曲线端点的坐标保持不变，从空间曲线的一个端点开始，根据第一距离和第二距离获得新的网格节点；

若第二距离小于第一距离，则从当前新的网格节点所在的线段上按照第二距离确定新的网格节点；

若第二距离不小于第一距离，则先计入第一距离，将第二距离与第一距离的差值作为剩余距离，再从下一个原网格节点继续沿曲线向后量出剩余距离以确定新的网格节点；根据新的网格节点生成所述第一优化地表网格；

其中，所述第一距离为下一个原网格节点到当前新的原网格节点的距离，所述第二距离为下一个新的网格节点到当前新的网格节点的距离；所述第二距离是基于所述各个区间的最小网格间距获得的；

所述原网格节点为初始三维地形网格的网格节点，所述新的网格节点为第一优化地表网格的网格节点。

4.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，将所述第一优化地表网格的网格节点的位置调整后，所述初始三维地形网格的网格数量与第一优化地表网格的网格节点的网格数量仍然相等。

5.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，步骤300包括以下子步骤，

步骤310：计算第一优化地表网格的网格单元的顶角角度；

步骤320：构造弹簧斥力模型对所述网格单元的顶角角度进行调整以获得所述第二优化地表网格。

6.根据权利要求5所述的生成方法，其特征在于，所述步骤320包括：

若所述顶角角度小于预设的最佳角度，则对该顶角的两条边分别进行调整直至该顶角的斥力和被调整的网格节点所在的网格线的斥力相等，以使得所述顶角趋近预设的最佳角度；

若所述顶角角度不小于预设的最佳角度，则不进行调整。

7.根据权利要求6所述的生成方法，其特征在于，若网格单元的网格节点为预设规则网格的边界网格节点，则不对所述边界网格节点所在的顶角进行调整。