TIN模型的构建方法研究的中期报告.docx

TIN模型的构建方法研究的中期报告
本文旨在介绍TIN模型的构建方法研究的中期报告。TIN模型是一种常用的自然地形表示方法，它将地形表面视为一组无规则三角形网络，以每个三角形的顶点为节点，连接相邻三角形两个节点的线为边。
TIN模型的构建方法通常可以分为两类：基于点集和基于栅格数据。基于点集的方法是将点集作为构建TIN模型的基础数据，通过三角网孔插值算法将点集内部的三角形连接起来，得到TIN模型。基于栅格数据的方法是将影像或地形数据转化为栅格（格网）数据，先将栅格数据内部的网格进行三角剖分，再将稠密三角网抽稀成为TIN模型。
本研究基于点集的方法，通过在数据处理前对数据进行预处理拓边、去噪和采样，以及对三角网孔插值算法进行优化，以提高TIN模型的精度和稳定性。具体研究内容如下：
一、数据预处理
在进行三角剖分前，需要对数据进行预处理，包括拓边、去噪和采样。
1.1拓边
拓边即是将地图边缘的点向外扩展，以避免出现缺陷或错误的三角形。本研究采用了拓边算法，将地图边缘的点向外拓展一定距离，并加入到点集中。
1.2去噪
去噪是将随机分布在点集中的错误点或异常点进行处理，以避免对三角剖分结果产生负面影响。本研究采用了一个基于邻域信息的多元高斯拟合模型，对点集中的异常点进行检测和去除。
1.3采样
为了提高处理效率和减小计算量，需要对地图数据进行采样。本研究采用了均匀采样和最大距离采样两种采样方法，通过改变采样比例或采样距离，来达到调控TIN模型精度和处理效率的目的。
二、三角剖分
三角剖分算法是将一组点集分割成三角形集合的过程。本研究采用了一种优化的三角网孔插值算法，该算法将点集内部的所有三角形都进行连接，以形成TIN模型。
三、优化处理
TIN模型存在着稳定性和精度的问题，因此需要进行优化处理。本研究采用了以下两种优化方法：
3.1边长和角度控制
在进行三角剖分时，需要控制三角形的边长和角度，以避免出现不合适的三角形。本研究针对边长和角度进行了一定的控制，通过调整控制参数，优化TIN模型的稳定性和精度。
3.2相邻三角形优化
在处理TIN模型的相邻三角形边界时，需要控制边界的匹配和平滑。本研究采用了一种基于边界长度和角度匹配的优化方法，对相邻三角形进行优化处理。
结论
本研究通过对TIN模型构建方法的研究，提出了基于点集的构建方法，以及在数据预处理、三角剖分和优化处理方面的优化控制方法。该方法可以有效提高TIN模型的精度和稳定性，适用于各种自然地形表面的建模和分析。