【技术实现步骤摘要】
基于曲面拟合的地形生成方法
本专利技术属于三维地图
，涉及一种地形生成方法，具体涉及一种基于曲面拟合的地形生成方法，可应用于地形的数字三维可视化，工程计算领域。
技术介绍
随着现代技术水平和人们生活需求的提高，地图越来越多地被运用于生活场景中，传统二维地图已无法满足人们的各种需求，数字三维化地图逐渐替代二维地图进入人们的视野。但由于地形具有尺寸大、地面凹凸不平的特性，目前来说如何对地形进行三维可视化建模仍是一个值得研究和讨论的问题。对于三维地形来说，都离不开地理信息系统(GIS)数字高程模型(DEM)数据，这些数据往往是一系列较为稀疏的数据点。DEM分辨率是刻画地形精确度的一个重要指标，分辨率指的是DEM最小单元格的长度，单元格长度越小，分辨率越高，刻画的地形则越精确，但是同时数据量也会增大。目前来说民用DEM数据已经做到90m分辨率精度，但对于高精度地形生成来说，仍是过于稀疏的。因此如何运用现有DEM数据生成高精度地形仍是三维地图
的研究热点。地形生成分为基于均匀的矩形网格的地形生成方法、基于非...
【技术保护点】
1.一种基于曲面拟合的地形生成方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)读取数字高程模型DEM数据：/n读取地理信息系统GIS中包含N个地理信息三维坐标点P(X,Y,Z)＝{P
【技术特征摘要】
1.一种基于曲面拟合的地形生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)读取数字高程模型DEM数据：
读取地理信息系统GIS中包含N个地理信息三维坐标点P(X,Y,Z)＝{P1(X1,Y1,Z1),P2(X2,Y2,Z2),…,Pn(Xn,Yn,Zn),…,PN(XN,YN,ZN)}的数字高程模型DEM数据，其中N≥4；
(2)构建二维空间H：
从P中筛选X轴坐标的最小值Xmin和最大值Xmax，Y轴坐标的最小值Ymin和最大值Ymax，并以(Xmin,Ymin)为最小基准点、以(Xmax,Ymax)为最大基准点构建二维空间H；
(3)建立高程矩阵并进行平滑处理：
(3a)计算二维空间H中(Xmin,Ymin)与(Xmax,Ymax)之间X轴方向的长度Xlength＝Xmax-Xmin和Y轴方向的长度Ylength＝Ymax-Ymin，并以(Xmin,Ymin)为起点，在X方向上选取间隔为dX的a个点，在Y方向上选取间隔为dY的b个点，组成包括a×b个采样点的集合l，其中，a＝Xlength/dX+1，b＝Ylength/dY+1；
(3b)选取地理信息三维坐标点P中XOY面的二维坐标点P(X,Y)＝{P1(X1,Y1),P2(X2,Y2),…,Pn(Xn,Yn),…,PN(XN,YN)}，并计算二维坐标点Pn(Xn,Yn)与集合l中第i行第j列坐标为(dX·i+Xmin,dY·j+Ymin)的采样点li,j之间的距离
(3c)选取P(X,Y)中与每个采样点li,j之间最小距离对应的点并通过所选取的共a×b个最小值对应的点建立高程矩阵{Za×b}，其中，s∈[1,N]，{Za×b}包含的第i行第j列元素{Zi,j}的高程值为对应的Zs值；
(3d)对高程矩阵{Za×b}除边缘处的元素外的其余元素进行高斯平滑，得到高斯平滑高程矩阵{za×b}；
(4)对高斯平滑高程矩阵{za×b}进行划分：
将{za×b}划分为M×N个子矩阵GM×N＝{Gm,n|1≤m≤M,1≤n≤N},相邻子矩阵边缘连接的元素相同，第m行第n列的子矩阵Gm,n包括a/M×b/N个元素，其中1≤M≤a，1≤N≤b；
(5)对每个子矩阵进行曲面拟合：
对GM×N中每个子矩阵Gm,n生成a/M×b/N个三维点并对每个三维点进行三维曲面的拟合，得到M×N个曲面表达式，其中表示第g1行第g2列个三维点，的坐标为(((m-1)·N+g1-1)·dX+Xmin,((n-1)·M+g2-1)·dY+Ymin,Gm,n(g1,g2))；
(6)获取地形生成结果：
(6a)构建以二维空间H为基底，以N个...
【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，刘俊志，张玉，赵勋旺，林中朝，赵延安，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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