等高線圖上平三角提取地貌特征線方法

陳曉倩 李少坤 賈付軍

摘 要：在Visual Studio 2012開(kāi)發(fā)環(huán)境基礎(chǔ)上 ，構(gòu)建三角網(wǎng)TIN，實(shí)現(xiàn)平三角的提取;然后找出平三角容易出現(xiàn)的地區(qū)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有三種地方讓易出現(xiàn)平三角，對(duì)于如何處理平三角進(jìn)行簡(jiǎn)單的思想概述，我們把平三角分為三種，接著對(duì)這三種情況進(jìn)行分析，最后，找出主要的三類三角形的中位線，并且把它們連接起來(lái)，以此來(lái)達(dá)到提取出地貌特征線的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：地貌特征線;平三角;中位線

前言：地貌特征線是用來(lái)描述地形變化起伏，包括山脊線，山谷線等。地貌特征線對(duì)地貌綜合和水文分析等方面的研究有著重要的研究意義。一方面，在地勢(shì)地貌等方面有著重要的啟示作用。另一方面，地貌特征線在實(shí)際應(yīng)用等過(guò)程中有著重要作用。在2010年，采用3D D-P算法，為提取地貌特征點(diǎn)打下了良好的基礎(chǔ);2003年，艾廷華、祝國(guó)瑞、張根壽根據(jù)Delaunay三角網(wǎng)模型在矢量等高線基礎(chǔ)之上，通過(guò)分析彎曲變化程度，獲得平面圖上的谷地系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，谷地樹(shù)組織中的結(jié)構(gòu)性大大提高，但是對(duì)于谷地在彎曲處結(jié)點(diǎn)的選取，還需要進(jìn)一步的研究。許麗敏和薛安提出了提取等高線特征線的算法，有較好的效果，簡(jiǎn)單明了，效率較高;關(guān)于平三角的處理，2009年，于娟，張麗萍提出了平三角的提取方法，這種方法能夠高效快速的提取出平三角，但是在平三角的提取中會(huì)出現(xiàn)些許誤差，還需要深入算法研究。

1 研究方法

本論文在提取地貌特征線所采用的方法是建立地性線樹(shù)，在建立地性線樹(shù)時(shí)，如果該三角形的邊有相鄰的三角形，我們則提取該邊的中點(diǎn)（也就是提取三角形的中位線），作為地貌特征點(diǎn)，然后依次尋找地貌特征點(diǎn)，建立地貌特征線。我們可以對(duì)包含平三角地區(qū)進(jìn)行簡(jiǎn)單概括為以下三類。

（1）在一個(gè)平三角形地區(qū)內(nèi)，這個(gè)三角形有一個(gè)相鄰的三角形，并且只存在這一個(gè)三角形，中位線則主要是由該三角形中的高低點(diǎn)及其所對(duì)邊的中點(diǎn)連接得到的。

（2）如果在一個(gè)平三角形地區(qū)內(nèi)，這個(gè)三角形有兩個(gè)相鄰的三角形，中位線則是由這個(gè)三角形中兩條公共邊的中點(diǎn)連接而成的。

（3）如果在一個(gè)平三角形地區(qū)內(nèi)，這個(gè)三角形有三個(gè)相鄰的三角形存在，中位線則由這個(gè)擁有三個(gè)相鄰邊的三角形的重心分別與三條公共邊的中點(diǎn)連接而成。

2 結(jié)果分析

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以得出利用平三角提取地貌特征線的方法，不僅能夠提取出主地貌特征線，而且可以提取出地貌特征線的分支，并且可以有多層分支。如果在地形相對(duì)較為零散的地區(qū)采用平三角提取地貌特征線的方法，可以的出較好的效果。當(dāng)然，我們?cè)谔崛〉孛蔡卣骶€時(shí)，考慮到了山頂或洼地處、等高線彎曲較大處以及鞍部處的高程，地貌特征線的連貫程度較好保留，沒(méi)有那么的破碎。底部的圖層為原始的DEM圖，將地貌特征線與原始等高線放在同一個(gè)緩沖區(qū)里，再利用3D D-P算法進(jìn)行綜合，最后回放得到的等高線結(jié)果，從回放的結(jié)果我們可以看出，相鄰等高線之間的協(xié)調(diào)套合關(guān)系保留的較為良好，相鄰等高線之間的拓?fù)潢P(guān)系保持的也較好，因此基本上可以判斷利用這種算法提取的地貌特征線總體上是正確的。

3 結(jié)論

本文首先利用修改好的矢量等高線數(shù)據(jù)構(gòu)建三角網(wǎng)，接著主要對(duì)平三角地區(qū)形成的原因以及哪些地區(qū)容易出現(xiàn)平三角進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，通過(guò)討論三種類型平三角的提取方法對(duì)構(gòu)建地貌特征線的算法思路進(jìn)行了詳細(xì)的描述。利用算法得到的地貌特征線與等高線進(jìn)行間接綜合，進(jìn)行等高線回放，與沒(méi)有地貌特征線參與的等高線綜合相比較，得出的結(jié)果發(fā)現(xiàn)有地貌特征線參與的地貌綜合結(jié)果精度高。

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作者簡(jiǎn)介：陳曉倩（1994-），女，安徽省滁州市人，碩士在讀。