基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法技术

本发明专利技术提供了一种基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法，包括1）将公路工程路基横断面上的各特征点按照横断面桩号大小进行排序，按照顺序提取相邻的两个横断面；2）取第一个横断面上中央分隔带上相邻两点记为0号点和1号点，以从0号点到1号点为方向构建第一条边；3）以0‑1号边两端点为终点，以待选点为起点的两个向量，遍历除0号点和1号点以外的其余所有的点，求得公式

【技术实现步骤摘要】
基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法
本专利技术属于地理信息科学与计算机科学领域，涉及一种TIN构建方法，尤其涉及一种基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法。
技术介绍
在地学领域，经常需要得到地形或地物的表面信息和几何坐标，这些表面形状的特征点不规则的大量分布于某地域内，人们常常利用不规则三角网(TIN-TriangleIrregularNetwork)生成的TIN网格来逼近这些离散数据所要描述的物体表面。目前相关文献上的TIN构建方法均是针对普通的地形特征点进行构建TIN，其TIN构建方法不能有效的识别TIN网格的边界，构建得到的TIN成果均为凸缘边界，且现有构建方法均需要多次遍历特征点，构建方法效率不高，应用这些构建方法无法准确得到公路路基表面信息，而针对公路路基及边坡表面特征点的TIN的合理构建方法未见成果发表。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种通过依次提取公路工程路基横断面上的特征点信息，判定方式简单，数据遍历次数少，构建方法高效，符合公路工程专业使用习惯TIN网格，能为公路工程领域信息化提供便利的基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法，其特征在于：所述基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法包括以下步骤：1)将公路工程路基横断面上的各特征点按照横断面桩号大小进行排序，按照顺序提取相邻的两个横断面，小桩号侧为第一个横断面，另一个为第二个横断面；2)取第一个横断面上中央分隔带上相邻两点记为0号点和1号点，以从0号点到1号点为方向的边构建出第一条边，记为0-1号边；3)以0-1号边两端点为终点，以待选点为起点的两个向量，记为向量和向量遍历除0号点和1号点以外的其余所有的点，求得公式Y＝mx·ny+my·nx的最小值所对应的点，公式Y＝mx·ny+my·nx的最小值所对应的点记为2号点；0号点、1号点以及2号点构建出第一个三角形；所述第一个三角形的第二条边以及第三条边分别是以从1号点到2号点为方向构建的边以及以从2号点到0号点为方向构建的边；所述第一个三角形的第二条边以及第三条边分别记为1-2号边以及2-0号边；4)按照顶点编号0-1，1-2，2-0的顺序记录第一个三角形的三边信息；5)根据第一个三角形的1-2号边以及2-0号边逐步向两侧扩展形成两个横断面之间的三角网格。作为优选，本专利技术所采用的步骤5)的具体实现方式是：5.1)在2-0号边的左侧按步骤3)所述求得公式Y＝mx·ny+my·nx的最小值所对应的点记为3号点，0号点、2号点以及3号点构建出与第一个三角形相连的第二个三角形；所述第二个三角形的三边分别是以从0号点到2号点为方向的边构建出第一条边、以从2号点到3号点为方向构建的第二条边以及以从3号点到0号点为方向构建的第三条边；5.2)按如上方式构建1-2号边右侧的三角形。作为优选，本专利技术所采用的步骤5.1)之前还包括：5.0)在2-0号边的左侧寻找待构建三角形的点；所述点是判断点；所述判断点的寻找方式是：以基础边2-0号边的0号点为起始点，以待判断点为终点为向量，记为向量以基础边的终点0号点指向起点2号点的向量记为向量满足公式ax·by-ay·bx＞0的点均在2-0号边的左侧。作为优选，本专利技术所采用的步骤5)之后还包括：6)重复步骤1)-步骤5)依次对所有的路基横断面进行三角网格扩展直到所有的断面全部生成完毕。本专利技术的优点是：本专利技术提供一种基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法，1)将公路工程路基横断面上的各特征点按照横断面桩号大小进行排序，按照顺序提取相邻的两个横断面，小桩号侧为第一个横断面，另一个为第二个横断面，2)取第一个横断面上中央分隔带上相邻两点记为0号点和1号点，以从0到1为方向的边构建出第一条边，记为0-1号边，3)以0-1号边两端点为终点以待选点为起点的两个向量，记为向量和向量遍历除0号点和1号点以外的其余所有的点，求得的向量m与向量n的最大值所对应的点，该点记为2号点，至此构建出第一个三角形，4)按照顶点编号0-1，1-2，2-0的顺序记录三角形的三边信息；5)根据第一个三角形的第二边和第三条边逐步扩展形成两个横断面之间的三角网格，6)重复1-5步骤计算依次对所有的路基横断面进行三角网格扩展直到所有的断面面全部生成完毕，该段路基横断面TIN网格构建完成。本专利技术提供的基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法，判定方式简单，数据遍历次数少，构建方法高效，依次构建出符合公路工程专业使用习惯TIN网格，能为公路工程领域信息化提供便利，具有较好的应用前景，并且能产生明显经济效益和社会效益。经检索，国内外尚未发现与本专利技术相同或者相似的文献报道。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：图1是本专利技术提供的基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法的流程框图；图2是依据现有技术所公开的TIN构建方法得到的TIN结果图；图3是依据本专利技术所提供的TIN构建方法得到的TIN结果图。具体实施方式本专利技术是一种基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法。下面结合具体的实施例以及附图对本专利技术所述的基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法做进一步说明。参见图1，本专利技术提供了一种基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法，该方法包括以下详细步骤：1)数据组织结构设计1.1)定义TINPoint类，用以记录三角网中的边信息。包括字段：ID(点编号)，TINPeak[3](点的三维坐标)，name(点在路基上所处的位置)。1.2)定义Line类，用以记录三角网中的边信息。包括字段：ID(边编号)，TINPoint[2](边的起点和终点)。1.3)定义Triangle类，用以记录Delaunay三角形信息。包括字段：ID(三角形编号)，TINPeak[3](三角形顶点编号)，Line[3](三角形的三边)。2)三角网格构建的原则为了满足一致性，该构建方法的几个重要原则如下：2.1)对于任意一个三角形，它的0号边(Line[0])是指起点为0号顶点(TINPoint[0])，终点为1号顶点(TINPoint[1])的一条有向线段；其1号边(Line[1])是指起点为1号顶点(TINPoint[1])，终点为2号顶点(TINPoint[2])的有向线段；它的2号边(Line[2])是指起点为2号顶点(TINPoint[2])，终点为0号顶点(TINPoint[0])的有向线段；2.2)对于该构建方法，无需提前计算出或确定出拓扑关系的记录方向，因为这不影响拓扑关系的正确建立。事实上，三角网拓扑关系的记录方向为顺时针或逆时针，是取决于首三角形的三个顶点的记录顺序的，其后的记录顺序均与之相同。2.3)定义计数变量pointnum，L、Trisnum分别记录形成三角网格的点、边及三角网格的个数。3)确定首三角形3.1)将公路工程路基横断面上的各特征点按照横断面桩号大小进行排序，按照桩号从小到大顺序取第一个横断面和第二个横断面；3.2)取相邻两个横断面中的小桩号侧横断面上中央分隔带上相邻两点记为0号点和1号点，以从0到1为方向的边构建出第一条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法，其特征在于：所述基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法包括以下步骤：1)将公路工程路基横断面上的各特征点按照横断面桩号大小进行排序，按照顺序提取相邻的两个横断面，小桩号侧为第一个横断面，另一个为第二个横断面；2)取第一个横断面上中央分隔带上相邻两点记为0号点和1号点，以从0号点到1号点为方向的边构建出第一条边，记为0‑1号边；3)以0‑1号边两端点为终点，以待选点为起点的两个向量，记为向量

【技术特征摘要】
1.一种基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法，其特征在于：所述基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法包括以下步骤：1)将公路工程路基横断面上的各特征点按照横断面桩号大小进行排序，按照顺序提取相邻的两个横断面，小桩号侧为第一个横断面，另一个为第二个横断面；2)取第一个横断面上中央分隔带上相邻两点记为0号点和1号点，以从0号点到1号点为方向的边构建出第一条边，记为0-1号边；3)以0-1号边两端点为终点，以待选点为起点的两个向量，记为向量和向量遍历除0号点和1号点以外的其余所有的点，求得公式Y＝mx·ny+my·nx的最小值所对应的点，公式Y＝mx·ny+my·nx的最小值所对应的点记为2号点；0号点、1号点以及2号点构建出第一个三角形；所述第一个三角形的第二条边以及第三条边分别是以从1号点到2号点为方向构建的边以及以从2号点到0号点为方向构建的边；所述第一个三角形的第二条边以及第三条边分别记为1-2号边以及2-0号边；4)按照顶点编号0-1，1-2，2-0的顺序记录第一个三角形的三边信息；5)根据第一个三角形的1-2号边以及2-0号边逐步向两侧扩展形成两个横断面之间的三角网格。2.根据权利要求1所述的基于公路工程路基及边坡特征点的TIN构建方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李研，孙恒，胡营，常诚，何鑫，杨睿之，张孝俊，王璐玮，辛润勤，邢婷婷，齐永亮，尹志雨，王芳，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，
类型：发明
国别省市：山西,14