[發(fā)明專(zhuān)利]一種地形制圖中基于T樣條曲面的等高線漸進(jìn)式多尺度化簡(jiǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910143873.0
• 申請(qǐng)日: 2019-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109887088B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左澤均;聶磊;錢(qián)顥月;潘曉芳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類(lèi)號(hào): G06T17/05
• 分類(lèi)號(hào): G06T17/05
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 孫妮

1.一種地形制圖中基于T樣條曲面的等高線漸進(jìn)式多尺度化簡(jiǎn)方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟101：輸入一條源等高線L1，根據(jù)權(quán)重提取所述源等高線L1的特征點(diǎn)，并利用所述特征點(diǎn)生成終止等高線L2；

步驟102：為所述源等高線L1和所述終止等高線L2賦予相應(yīng)的尺度高程值，將所述源等高線L1和所述終止等高線L2轉(zhuǎn)換為三維空間；

步驟103：對(duì)所述源等高線L1和所述終止等高線L2進(jìn)行等距離采樣，使所述源等高線L1和所述終止等高線L2上點(diǎn)的個(gè)數(shù)相同；使用opencascade的GCPnts_UniformAbscissa的類(lèi)定義一個(gè)對(duì)象UA(GAC,abscissa)，對(duì)所述源等高線L1和所述終止等高線L2進(jìn)行等距離采樣，使所述源等高線L1和所述終止等高線L2的點(diǎn)的個(gè)數(shù)相同，參數(shù)GAC表示采樣的線，參數(shù)abscissa表示希望采樣成的點(diǎn)的距離；

步驟104：以所述源等高線L1和所述終止等高線L2為輪廓線約束，使用T樣條開(kāi)源內(nèi)核構(gòu)建基于L1-L2約束的三維T樣條曲面；

步驟105：將N個(gè)具有連續(xù)尺度高程值的水平面與所述三維T-樣條曲面相交，獲得N條連續(xù)的交線，其中N0的正整數(shù)；

步驟106：對(duì)所述交線上的點(diǎn)進(jìn)行重采樣，化簡(jiǎn)冗余點(diǎn)，形成不同尺度下的等高線化簡(jiǎn)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地形制圖中基于T樣條曲面的等高線漸進(jìn)式多尺度化簡(jiǎn)方法，其特征在于：在步驟101中提取所述源等高線L1的特征點(diǎn)時(shí)，引入的算法為：首先將權(quán)重分配給所述源等高線上L1的頂點(diǎn)然后根據(jù)頂點(diǎn)權(quán)重采用迭代移除法實(shí)現(xiàn)曲線的化簡(jiǎn)，其中頂點(diǎn)的權(quán)重W_j的計(jì)算方法如公式(1)所示：

其中，頂點(diǎn)的權(quán)重W_j是指頂點(diǎn)處折線變化的度量，由三個(gè)連續(xù)頂點(diǎn)X_j-1、X_j和X_j+1來(lái)計(jì)算，Segment(X_j-1,X_j+1)表示從X_j-1到X_j+1的線段，Distance表示點(diǎn)X_j到線段Segment(X_j-1,X_j+1)的距離，Length表示線段Segment(X_j-1,X_j+1)的長(zhǎng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地形制圖中基于T樣條曲面的等高線漸進(jìn)式多尺度化簡(jiǎn)方法，其特征在于：在步驟102中，分別賦予所述源等高線L1和所述終止等高線L2相應(yīng)的尺度高程值，并以?xún)蓷l曲線為輪廓線約束建立包含線上特征點(diǎn)的約束型線框。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地形制圖中基于T樣條曲面的等高線漸進(jìn)式多尺度化簡(jiǎn)方法，其特征在于：在步驟104中，構(gòu)建所述三維T樣條曲面使用的是T樣條開(kāi)源內(nèi)核，有參數(shù)層、拓?fù)鋵印⒌芽枌尤龑訑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地形制圖中基于T樣條曲面的等高線漸進(jìn)式多尺度化簡(jiǎn)方法，其特征在于：在步驟104中，所述T樣條曲面的定義如公式(2)所示：

其中，i表示所述T樣條曲面的頂點(diǎn)，P_i表示所述T樣條曲面的控制頂點(diǎn)；ω_i表示該控制頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)值；B_i(s,t)表示該控制頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的基函數(shù)，其計(jì)算方法由公式(3)所示：

B_i(s,t)＝N_i(s)×N_i(t) (3)

其中，N_i(s)和N_i(t)分別表示該控制頂點(diǎn)在s方向和t方向的基函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地形制圖中基于T樣條曲面的等高線漸進(jìn)式多尺度化簡(jiǎn)方法，其特征在于：N_i(s)和N_i(t)的計(jì)算公式一致，N_i(t)由公式(4)計(jì)算得到：