构TIN实验报告概要.docx

地球科学与环境工程学院2014-2015学年第2学期《基于离散点的构TIN算法》数字高程模型学号 姓名 饶菁 指导教师齐华 班级 测绘工程一班 一、实验任务及成果（1）、实验任务：利用离散点三维坐标构建三角网，源数据展示：（源数据各点间用换行区分，每点各坐标间用空格分隔。）Figure 源数据格式（2）、实验成果：计算所得三角网如图：Figure 成果展示二、实验流程（1）主要步骤：1、首先，找出离散点中相距最近的两点，连接两点形成TIN的初始基线；2、然后，找出第三个点构成首三角形，寻找第三点可按Delaunay三角形的判断法则寻找，也可按距离基线中点最近的原则寻找。3、连接新点和两个基线端点形成首三角形，以两条新边为基线，重复以上过程，直至两条新边扩展完成；4、重复以上过程，直至不再扩展三角形，此时TIN构建完成。（2）详细步骤：1、确定首三角形①选择位于所有离散点中间的点作为首三角形的第一个顶点，记录在t1[1]中；②找出离该点最近的点作为首三角形的第二个顶点，记录在t2[1]中；③之后寻找与前两个顶点连线中点最近，且不与两顶点共线的点（本实验中以斜率相同来判别），作为首三角形的第三个顶点，记录在t3[1]中；④用变量L记录已经形成的三角形数，则此时L=1。2、扩展三角形①从K号三角形的第一条边开始扩展（此时K=1）；判断该条边是否已经被扩展过（本实验中将已扩展的边存放在一数组中，以便进行后续判断），如果没有被扩展，将该边两顶点进行标记，执行以下步骤，否则转向下一条边。②寻找可能的扩展点依次判断所有点，选取与K号三角形另一个点异侧的点作为候选扩充点，在其中寻找扩张边张角最大的点（利用余弦定理）作为要扩充的点。A、利用直线判别公式排除与K号三角形另一个点同侧的点，如下所示：式中：任一点代入直线判别式，若，则P位于该边的正区；若，则P位于该边上；若，则P位于该边的负区；B、余弦定理。寻找最大之，由于，即cos最小。③添加选出的顶点，在要绘出的编数组中加入该点到线段两端点的边。④当K号三角形的三条边都扩展完成后，K=K+1，转向下一个三角形扩展。3、迭代重复以上步骤，直至所有三角形扩展完毕，此时满足K=L。三、实验主要步骤及运行界面（一）界面设计1、在本实验中使用AE，以便进行三角网的绘制与查看。主界面设计如下：Figure 界面设计Figure 计算结果界面2、菜单项：未录入数据时，计算项不可用Figure 菜单栏3、工具栏：仅添加对图层进行查看的工具。Figure 工具条4、状态栏：未打开数据时，状态栏显示就绪：打开点数据后，更具鼠标的移动，显示坐标值：计算时显示进度条：（二）展点及三角网绘制本实验中采取“新建图层——将实体对象添加到图层”的方法：新建图层：由于出了点数据以外，还要加载线数据，所以函数中的参数包括esriGeometryType，用于加入相应的几何属性将实体对象添加到图层：存在图层的情况下，利用空间编辑来插入新的实体对象。坐标点展示图：Figure 展坐标点（三）构TIN1、主要函数包括：计算距离直线中点最近点、计算最近点、判断边是否经过扩展、三角网计算函数等。具体代码在程序中可以详细看到，此处不再赘述。2、计算最初几个离散点：可以看出，计算结果正确。Figure 少部分点的计算3、最终成果：Figure 三角网放大后效果：Figure 放大后效果四、实验创新点1、展离散点时，展出要素而非元素IPolyline ply1 = polyline asIPolyline;addFeature(polyline, ply1);2、计算时将坐标十万位或百万位减去，简便计算for (inti = 0; i points_number; i++) {points[i, 0] = points_old[i, 0] - 500000;points[i, 1] = points_old[i, 1] - 1125000;points[i, 2] = points_old[i, 2];points[i, 3] = 0;}将已扩展边放入数组中，以便判断可将图层保存为shapfile文件，导入到arcgis中Figure 导出shapefile文件Figure Arcmap中三角网展示5、鼠标移动，显示地图中坐标Figure 坐标值显示五、实验总结（1）、问题及解决方案Question1：离散点无法展在地图中运行后，程序不报错，但无显示。Solution：最初采取展元素的方法，但由于shapfile文件的范围过大，且不好确定，显示效果不佳。最终采用展要素点的方法。Question2：不进入扩展阶段循环最初