铁路线路三角网数模及地面高程内插系统研究

阐述了铁路线路带状数字地形模型的概念,提出了不规则三角网数模及地面高程内插系统的总体结构和数据结构,介绍了带状数模的模型建立过程及数据牵引技术。     

基于TLS数据的站场线路点云提取算法

铁路站场线路几何信息对于铁路安全管理与维护具有重要意义。由于铁路站场内包含多条线路,且轨道错综复杂,使得从大场景点云中自动提取多股道钢轨点云成为难题。地面激光扫描TLS(Terrestrial Laser Scanning)作为非接触式测量手段,可快速获取铁路场景中的海量点云数据。针对TLS技术获取的铁路站场点云数据,提出一种基于Delaunay三角网聚类的多股道钢轨点云提取算法。基于分割-归并的思想,在获取铁路站场高精度点云后,沿站场线路方向将点云分为若干段,基于轨道平顺性特征,利用三角网聚类算法逐段提取钢轨顶面点云。在归并阶段整合站场中各股道轨面点云信息,将各段轨面点云连接起来,同时匹配左右轨面点云。将该方法在玉林站部分站场区域进行实例验证,提取到的轨道点云在对象层面上的总体精度为93.95%,完整度为90.57%,准确度为97.59%,相较于平面格网法,提取总体精度提升了5.65%,准确度提升了18.49%。在10处截面提取轨面宽度与轨距,统计结果表明轨面宽度中误差为5.2 mm,轨距中误差为5.3 mm,满足工程精度需要。实例结果表明,算法可准确有效提取站场多股道钢轨顶面点云,...     

数字地面模型的研究及实现

本文在对数字地面模型介绍的基础上，分别从狄洛尼三角网的特性、TIN模型算法、三角形定位、影响域的确定及数据结构分析等几个方面对数字地面模型进行研讨，对于类似一体化设计中对数模的要求问题，有借鉴作用。     

水深三角网的快速构建及优化算法

Delaunay三角网目前被广泛用于等深线绘制,但存在将浅水区划入深水区的可能性,形成不合理的海底地形走势,从而对舰船航行安全构成危险。讨论了快速构建水深三角网的基本策略,如网格划分、逐点插入法、Delaunay子三角网的合并,提出了浅点相割算法。此算法通过比较相邻三角形顶点水深,对Delaunay三角网进行局部优化,构建合理的、符合航行安全原则的等深线。通过实例分析,证明本文所提算法是切实可行的。     

基于曲面插值的坐标变换及其应用研究

多源地理信息已广泛应用于地图制图及修测、土地利用、城市规划及城市扩展监测等领域。在多源地理信息系统中,多源地图数据的融合是重要的内容之一。它可以提高GIS产品的质量,生产出高精度的地图,避免GIS空间数据的重复获取,节省大量的人力和物力。重点介绍了基于曲面插值坐标变换的理论基础,并且设计出两幅地图数据的融合实验,最后通过V isual C 编程实现了多源地图数据融合的模拟实验设计。     

快速三角网数模建模技术

数字地面模型(DTM)是土木工程计算机辅助规划设计的基础,对铁路的勘测设计自动化而言显得尤为重要.本文结合铁路线路设计的强带状区域数模的特点,提出了一种考虑地形特征线的三重网格快速三角网数模的总体构思和实现技术.应用表明,该模型具有精度高、速度快的特点,达到了线路初步设计的精度要求和实时交互设计的速度要求.     

考虑地形特征的带状数字高程模型研究

分析了考虑地形特性线的带状数字高程模型,提出了以子块为单位的数据搜索技术,在铁路初测、初步设计中应用效果良好.     

不规则三角网数模的快速搜索与定位

三角数模具有精度高的优点，但一般内插速度慢，缺乏有效的建网管理方法．本文在独特建网方法的基础上，提出了一种三角形快速定位的方法，即对三角网用网格进行管理．并以西安至延安中一段线路进行试验，同时将内插结果与RACAD的离散点数模进行了比较，得出三角网数模内插精度高的结论．     

离散点集实时Delaunay三角网剖分算法的研究

为了解决分治算法、插入算法和生长算法都要求在构网之前给出所有点数据这个问题,实时三角网剖分算法先利用部分离散点生成一个外轮廓为凸包的初始三角网。然后将点加入到既有三角网中,如点落在既有三角网的某一三角形中,将该点与三角形的顶点相连构建新的三角网;如点落在既有三角网外,找出该点向既有三角网外轮廓围成的凸包发出的两条支撑线,这两条支撑线与既有凸包围成了一个多边形,再将这个多边形剖分成三角网即可。最后利用局部优化算法对所生成的三角网进行优化,使之成为Delaunay三角网。该算法构网时无需预先给定所有数据点,可用于实时生成三角网;此外,通过对凸包进行分区管理,在搜寻凸包支撑线时,能预先确定出支撑点的范围,减少了搜索工作量,提高了三角网的生成速度。     

不规则三角网法勾绘等值线的应用

不规则三角网法勾绘等值线克服了高程矩阵中数据冗余的问题,而且能更加有效地用于各类以DTM为基础的计算。为电测深数据的自动、快速解释奠定基础。异常值处理可靠,反映客观,较适合物探数据解释的特性,有效地避免遗漏有价值的异常,提高了勘察精度,具有创新性,特别是岩溶地区的勘察优势更为凸现。