一种从高程格网中提取等高线的算法.pdfVIP

维普资讯 第 31卷第 2期 测绘科学 V_0I．31No．2 2006年 3月 ScienceofSurveyingandMapping Mar．2006 一 种从高程格网中提取等高线的算法 王 涛①，毋河海② (①中国测绘科学研究院，北京 100039，②武汉大学资源与环境科学学院，武汉 430079) 【摘 要】对高程格网内插等高线的算法进行 了优化，设计 了新的遍历策略，使用两个变量控制 内插的方向，在 交叉网格处根据新的标准来决定下一步的走向，并且通过新的条件选择遍历开始的单元边，使得算法能够生成满 足方向一致化要求的等高线。讨论 了降低不规则等高线图形的方法。提出了进一步优化需要考虑的诸多因素。 【关键词】格网DEM；等高线；自动提取；算法 【中图分类号】P282；TP311 【文献标识码】A 【文章编号】1009—2307(2006)02—0108—03 效率高而成为使用和研究最多的一类，为了内插出给定高 1 引 言 程的某根等高线，它首先在格网中选择一个起始点，再按 在地理空间信息的表达中，地形要素 占据着非常重要 照一定的原则穿行遍历格网直至边界或者回到初始点。该 的地位，是其他要素内容的基础参考。当前，在地形数据 算法的重点在于遍历过程中，从一个格网边到另一个格网 的诸多表达手段中，等高线、规则矩形格网(GRID)和不规 边时坐标的变化以及相关变量的更新，有些实现中还将开 则三角网(TIN)已经成为三种最重要而有效的工具。其 中 曲线和闭曲线的提取分开处理_3j。 后两种数据格式致密覆盖于制图区域 ，更适合于用计算机 本文基于边内插边连接的策略，设计了新的遍历过程。 处理连续三维空间的需要，是很多工程应用的基础。另一 下文先详细阐述了进入格网后的遍历过程以及交叉网格的 方面人们也认识到，虽然计算机可 以快捷 的将 GRID和 处理，然后提出保证 内插等高线具有一致化方 向的策略， TIN转化为诸如彩色晕渲图等视觉效果更为新颖的表达方 接着分析了对整倍数高程格网点的不同处理方式对结果的 式，但是在兼顾传递定性和定量信息方面，等高线仍然有 影响，最后讨论了下一步工作的方向。 着无可比拟的优势，它通过成组的一维曲线来传递地形的 在下面的阐述中，假设格网是致密的，即内部没有工 高度 、走向、陡缓等信息。科学、形象地表达连续的三维 程空缺区，高程值是网格交叉点的高度。将左上角作为坐 地貌微观形态和宏观特征，读者可以轻易地通过识别相邻 标原点，水平向右和垂直向下分别为 和 轴的正向，相邻 等高线的距离和相对方向来获得局部地形参数 以及区域内 点之间的存在一条格网单元边 (内插点即存在于其上)，把水 山脉、谷地 、洼地等地貌形态的分布和结构关系。常规等 平方向的相邻边称为 单元边 ，垂直方向的称为 单元边 ， 高线生产中，制图人员通过选择等高距以及相关的地貌综 对于给定高程格网点(i，J)，它与相邻点(i-1，)、(i+1，)、 合策略 ，体现了面向对象的思想_8j。因此，如果说 GRID (i，一1)、(i，+1)之间的格网单元边分别称为该点左邻边 、 和TIN是数字环境中地形信息表达的基础，那么我们可以 右邻边、上邻边 、下邻边。一个网格单元是由四条单元边组成 认为等高线是高层次的表达手段。不过，随着数据获取方 的矩形，若其左上顶点为(i，)，则其另外三点分别为 (i+1， 式的变革 ，当前数据源已经发生 了革命性的转变，大多新 )、(i+1，+1)、(i，+1)。 型的地形信息采集途径是以格网的形式直接获取并存储的，