[发明专利]采用旋转TIN网和距离与夹角双权内插法的大比例尺地形图测绘方法

摘要

采用旋转TIN网和距离与夹角双权内插法的大比例尺地形图测绘方法，它涉及地形图测绘方法，以解决地表实体数据结构间的呼应、配合不足，没有对相邻数据间组成的相邻三角形平面间夹角的影响予以直接考虑的缺陷。包括下述步骤：在旋转配套网的节点处设测绘点；如果旋转TIN网中某测绘点在以该测绘点为中心，在基础正方形边长的0.15倍范围内调整后，可作为地形特征点，则将该测绘点调整到新位置；根据总体地形特征增设其它地形特征点；将增设的地形特征点与其所在的三角形的三个顶点相连，形成局部次级加密网；采用距离与夹角双权内插法进行高程内插；制作等高线；完成地形图和地形三维立体透视图的制作。

主权项

1.采用本发明的旋转TIN网和距离与夹角双权内插法的大比例尺地形图测绘方法，以解决地表实体数据结构间的呼应、配合不足，没有对相邻数据间组成的相邻三角形平面间夹角的影响予以直接考虑的缺陷，其特征在于它包括下述步骤：一、以国家规定的各种大比例尺下地形碎部点间距离值的二倍作为基础正方形的边长，或根据需要和经验确定，二、在基础正方形的四个顶点各布置一个测绘点，在基础正方形相邻的两条边上分散布置0～n₁(n₁为0或整数)个测绘点，在基础正方形内分散布置3～n₂(n₂为0或整数)个测绘点，且上述测绘点中任意两点之间的距离在基础正方形边长的0.20～0.85倍之间，基础正方形顶点、边上和内部的测绘点以三角形连接，保证相邻的任意两个测绘点之间的连线长度在基础正方形边长的0.20～0.85倍之间，基础正方形中所有三角形中所有的内角都应大于18度，并使连线所分割的相邻两三角形的6个内角中最小者最大为原则，最终形成基本单元1(图1)，三、把基本单元1逆时针旋转90×n₃(n₃为0或整数)度形成一次单元体2(图2)，把基本单元1逆时针旋转90×n₄(n₄为0或整数)度形成二次单元体3(图3)，把基本单元1逆时针旋转90×n₅(n₅为0或整数)度形成三次单元体4(图4)，四、用基本单元1、一次单元体2、二次单元体3和三次单元体4拼接成一个正方形的配套单元(图5)，配套单元中相邻两个基本单元公共边上只有顶点处有两个控制点的公共边两侧、分处于两个基本单元之内的三角形顶点处的控制点相连，相邻的任意两个测绘点之间的连线长度在基础正方形边长的0.20～0.85倍之间，配套单元中所有三角形中所有的内角都应大于18度，并使连线所分割的相邻两三角形的6个内角中最小者最大，具有较好的交错性和分散性为原则，可适当修改基础正方形中的三角形连线，五、以配套单元为复制单位，重复平移复制配套单元，形成覆盖测绘区的测绘网，相邻两个配套单元中的相邻两个基本单元的公共边上只有顶点处的两个控制点的公共边两侧的、分处于两个基本单元之内的距离最近的三角形顶点处的控制点相连，相邻的任意两个测绘点之间的连线长度在基础正方形边长的0.20～0.85倍之间，配套单元中所有三角形中所有的内角都应大于18度，并使连线所分割的相邻两三角形的6个内角中最小者最大，网络中的测绘点具有较好的交错性和分散性为原则，形成初始测绘网络(图6)，所述初始测绘网络是所有控制点与相邻控制点之间的连线，所述相邻的控制点连线去除基础正方形相邻两个顶点处控制点的连线，初始测绘网络中相邻两个控制点间的长度在基础正方形边长的0.20～0.85倍范围内，依次分别选择配套单元中的1个单元作为测绘网络的起点可得到初始测绘网络的4个亚方案，在4个亚方案中选择一个亚方案，六、在初始测绘网络的测绘点处进行测量、采集数据，七、如果旋转配套TIN网中某测绘点在以该初始测绘网络为中心，在基础正方形边长的0.15倍范围内调整后，可以作为地形特征点，则将该测绘点调整到新位置，形成动态测绘网络，动态测绘网络中所有三角形中所有的内角都应大于18度，初始测绘网络中的初始测绘点也可根据其它实际情况调整，调整范围也是正方形边长的0.15倍范围内，调整后形成的动态测绘网络中所有三角形中所有的内角都应大于18度，八、根据总体地形特征布置其它地形特征点，九、在八中动态测绘网络中的测绘点和九中的地形特征点处测量平面位置和高程，十、将九中布置的地形特征点与其所在的三角形的三个顶点相连，形成局部次级加密网，十一、将测绘点位置和高程及测绘网中三角形连接数据数据输入计算机，进行数字化储存和管理，十二、采用距离与夹角双权内插法进行高程内插，即，式中θ₁，θ₂，θ₃，θ₄…θ_n分别为相邻两三角形同名等高线间的夹角(θ₁，θ₂，θ₃，θ₄…θ_n均取小于180°者)，Z_G是内插点G的高程值，内插点G在三角形平面内时，d₁，d₂，d₃，d₄，……d_n分别是自G点到以G点所在三角形为内核向外的第一圈三角形分布中心的距离，Z_GO是内插点G在本三角形中线性内插的高程值，内插点G在三角形公共边上时，d₁，d₂，d₃，d₄，……d_n分别是自G点到以G点所在边为对角线的四边形作为内核向外的第一圈三角形分布中心的距离，Z_GO是内插点G在公共边上线性内插的高程值，十三、按设置的等高距(相邻等高线间高程差)制作等高线，完成数字化地形图制作的其它内容，十四、进行地形三维立体透视图的制作。