基于三角网模型与云GIS技术的煤层单元体塌陷精确识别

1

作者 殷裁云 顾雷雨 +3 位作者 韩健 周全超 冯来宏 郝娇阳 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期95-102,共8页

为解决煤层单元体塌陷过程中因非线性动力系统特性导致的识别精度低的问题,提出基于三角网模型与云GIS技术的煤层单元体塌陷精确识别方法。设计基于云GIS技术的煤层单元体塌陷识别监测平台,便于管理监测数据并展示识别结果;利用Delauna... 为解决煤层单元体塌陷过程中因非线性动力系统特性导致的识别精度低的问题,提出基于三角网模型与云GIS技术的煤层单元体塌陷精确识别方法。设计基于云GIS技术的煤层单元体塌陷识别监测平台,便于管理监测数据并展示识别结果;利用Delaunay三角剖分方法结合地质信息和空间数据,构建煤层单元体三角网模型,捕捉三角网模型中煤层单元体的变化特征数据;选定三角网模型中的关键特征数据,利用相空间重构技术捕捉煤层单元体塌陷区域的非线性等混沌特性,通过集成相空间重构-反向传播神经网络-自适应增强技术建立识别模型,对三角网模型中特征数据展开智能分析,实现煤层单元体塌陷的精确识别,并将其传输到云GIS平台以实现可视化展示。研究结果表明:所提方法在所有监测点均准确识别煤层单元体塌陷状态,Kappa系数普遍处于“很好”至“极好”区间,而SSA-LSTM预测模型多处误判,AHP-PF组合模型和深度学习模型也有误判且Kappa系数多落在“差”至“一般”范围,说明所提方法具有较高的建模精度和塌陷识别精度。研究结果可为煤层开采过程中单元体塌陷的精准监测与高效管理提供科学方法及技术参考,助力提升煤炭资源开采的安全性与稳定性。 展开更多

关键词 云GIS技术 三角网模型 煤层单元体 塌陷识别 反向传播神经网络

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滚动球变换支持下的TIN-DDM地形特征线自动提取方法 被引量：1

2

作者 董箭 张志强 +2 位作者 彭认灿 周唯 季宏超 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期167-179,共13页

针对传统规则格网数字高程模型地形特征线提取方法中存在阈值难以定量调控、连接方式无法自适应调整以及地形特征线类型不完整的问题,将滚动球变换模型应用于不规则三角网数字水深模型(triangulated irregular network digital depth mo... 针对传统规则格网数字高程模型地形特征线提取方法中存在阈值难以定量调控、连接方式无法自适应调整以及地形特征线类型不完整的问题,将滚动球变换模型应用于不规则三角网数字水深模型(triangulated irregular network digital depth model,TIN-DDM)地形特征线的自动提取,在构建临界滚动球半径关联的地形特征点定量识别判定准则基础上,引入地形形态边界点概念,采用逆向工程的建模思路,建立了以剖分单元为基础的地形特征线自动提取模型,结合地形类型判定准则的多尺度表达特性及顾及水深数值的地形特征优化模型,提出了可多尺度表达且类型完整的地形特征线自动提取方法。试验结果表明:相比于经典地表流水模拟方法,该方法可实现完整、连续且细分的TIN-DDM地形特征线自动提取及多尺度表达,且提取的地形特征线具有更高的地形重构精度。 展开更多

关键词 滚动球变换 不规则三角网数字水深模型 地形特征线 临界滚动球半径 剖分单元

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卫星斜视影像地形遮蔽区的自动检测研究

3

作者 刘宗淇 袁占良 +5 位作者 王冬红 陈兴峰 刘军 张蕾 崔博伦 赵利民 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第5期112-122,共11页

针对卫星斜视影像普遍存在的地形遮挡问题,文章提出了基于有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficients,RPC)模型的高分辨率卫星影像遮挡检测方法。利用不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN)表达三维地形表面,并采用... 针对卫星斜视影像普遍存在的地形遮挡问题,文章提出了基于有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficients,RPC)模型的高分辨率卫星影像遮挡检测方法。利用不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN)表达三维地形表面,并采用光线追踪法精确探测入射光线与三角网的相交情况以确定交点间的遮挡关系。为提高遮挡检测效率,设计了一种极小化地形搜索区的方法,并利用斜视成像的真实卫星影像及模拟卫星影像进行了实验验证,结果表明该方法对遮挡区域的检测精度高于97%,能有效地识别出受地形遮挡影响的区域,自动生成准确的地形遮蔽区域掩膜影像。 展开更多

关键词 遥感影像分析 斜视影像 遮挡检测 有理多项式系数模型 光线追踪 不规则三角网

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快速构建三角网数字地形模型方法的研究 被引量：30

4

作者 蒲浩 宋占峰 詹振炎 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期100-105,共6页

改进和优化了逐点插入算法 ,通过建立网格索引 ,实现了DTM数据的高效组织和管理 ,再结合有向查找技术 ,研究出了三角形的快速定位算法。采用Watson的空外接圆法优化构网 ,为减少优化时间 ,提出了按网格轮流取点的策略。在地性线的处理... 改进和优化了逐点插入算法 ,通过建立网格索引 ,实现了DTM数据的高效组织和管理 ,再结合有向查找技术 ,研究出了三角形的快速定位算法。采用Watson的空外接圆法优化构网 ,为减少优化时间 ,提出了按网格轮流取点的策略。在地性线的处理上 ,采用了先构建初级Delaunay三角网 ,再将地性线做为约束边嵌入初级网中的二级建网方案。经实践验证 ,该算法具有速度快、网形优、精度高。 展开更多

关键词 铁路 DTM 数字地形模型 不规则三角网 DELAUNAY三角网 逐点插入算法 快速定位算法

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采用不规则三角网插值进行土地整理项目前期平整土方量的计算 被引量：19

5

作者 柯晓山 张玮 +1 位作者 王荣静 张春再 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期243-247,共5页

土地整理项目前期,要求快速高效地计算平整土方量。该文在一般现有地形图等高线与高程点的资料基础上,采用不规则三角网插值的方式进行等值线插值,基于插值后的等值线,采用不规则三角网剖分插值的方式进行数字高程模型的建立,并计算土... 土地整理项目前期,要求快速高效地计算平整土方量。该文在一般现有地形图等高线与高程点的资料基础上,采用不规则三角网插值的方式进行等值线插值,基于插值后的等值线,采用不规则三角网剖分插值的方式进行数字高程模型的建立,并计算土方量。根据实测数据,数字高程模型精度符合要求,据此进行土方量的计算具有一定的精度,这种方法具有较高的可行性。 展开更多

关键词 土地整理 土方量估算 不规则三角网插值 数字高程模型 等高线 高程点

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一种基于TIN的地形剖面线生成算法 被引量：7

6

作者 马照亭 潘懋 +1 位作者 胡金星 吴焕萍 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2003年第6期28-30,共3页

在目前已有基于规则格网(Grid)生成地形剖面线的基础上,提出了一种适用于不规则三角网(TIN)的剖面线生成算法。该算法充分利用TIN中各三角形间存在的拓扑关系,实现了与剖面线相交三角形的快速搜索,大大提高了算法的执行效率。由于地形... 在目前已有基于规则格网(Grid)生成地形剖面线的基础上,提出了一种适用于不规则三角网(TIN)的剖面线生成算法。该算法充分利用TIN中各三角形间存在的拓扑关系,实现了与剖面线相交三角形的快速搜索,大大提高了算法的执行效率。由于地形简化后的TIN仍保留三角形间的拓扑关系,该剖面线生成算法还适用于多分辨率的海量TIN数据。 展开更多

关键词 TIN 地形剖面线 不规则三角网 数字地形模型 DTM

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水利水电工程三维数字地形建模与分析 被引量：15

7

作者 钟登华 李明超 +2 位作者 王刚 郭享 吴康新 《中国工程科学》 2005年第7期65-70,共6页

以锦屏一级水电工程为例,分别利用Delaunay算法和多细节层次技术实现了坝区地形TIN模型和施工总布置区域巡航所需的多分辨率地形模型。并根据三维地质建模的特殊需要,引入了NURBS技术对TIN地形模型进行了简化,所获得的NURBS地形模型不... 以锦屏一级水电工程为例,分别利用Delaunay算法和多细节层次技术实现了坝区地形TIN模型和施工总布置区域巡航所需的多分辨率地形模型。并根据三维地质建模的特殊需要,引入了NURBS技术对TIN地形模型进行了简化,所获得的NURBS地形模型不仅存储量小,精度损失低,而且易于图形操作运算,便于可视化分析,满足多方面的要求。该模型的实现与成功应用,在很大程度上推动了水利水电工程向着数字化、可视化和智能化的方向发展。 展开更多

关键词 数字地形模型 不规则三角网 细节层次 NURBS技术 水利水电工程

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基于三角形不规则网模型的快速体素化方法 被引量：11

8

作者 陈学工 邱华 +1 位作者 付金华 马金金 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第A12期3281-3283,3287,共4页

为了改善在大数据量时体素化效率不高的缺点,针对三角形不规则网(TIN)模型的三角网特性,提出了一种快速简单的体素化算法。首先通过细划三角面片,将面体素化转换为简单的点体素化生成体表面模型,然后利用深度缓存原理快速寻找初始种子... 为了改善在大数据量时体素化效率不高的缺点,针对三角形不规则网(TIN)模型的三角网特性,提出了一种快速简单的体素化算法。首先通过细划三角面片,将面体素化转换为简单的点体素化生成体表面模型,然后利用深度缓存原理快速寻找初始种子体素进行体内填充。实验结果表明,对于精细复杂的大规模TIN模型,算法能确实有效地生成逼近原模型的26-连通的体素模型,且具有高效的时间效率。 展开更多

关键词 表面体素化 实体体素化 三角形不规则网模型 种子填充 三角形细划

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一种快速生成DSM的不规则三角网构网新方法 被引量：6

9

作者 苗启广 史俊杰 +1 位作者 刘天歌 师顿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1868-1873,共6页

针对目前存在的不规则三角网(triangulation irregular network,TIN)构网效率较低的问题提出了一种新的生成数字表面模型(digital surface model,DSM)的构网方法。首先,通过建立虚拟格网和格网插值,在线性时间内快速建立初始三角网。然... 针对目前存在的不规则三角网(triangulation irregular network,TIN)构网效率较低的问题提出了一种新的生成数字表面模型(digital surface model,DSM)的构网方法。首先,通过建立虚拟格网和格网插值,在线性时间内快速建立初始三角网。然后,对初始三角网中局部少量数据优化得到最终的TIN。最后,对数据进行冗余处理和密集处理,构造高分辨率的DSM。实验结果表明,该算法的构网效率高于当前存在的TIN构网方法,对于大数据量的DSM生成具有良好的适用性。 展开更多

关键词 数字表面模型 不规则三角网 激光雷达 局部优化处理 DELAUNAY三角网

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基于平衡二叉树的三角网快速生成算法 被引量：6

10

作者 邹徐文 武百超 崔继宪 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第4期513-516,共4页

为了研究更好的三角网构建的方法,对不规则三角网构建算法进行了研究,提出了一种基于平衡二叉树的Delaunay三角网生成算法,采用分割合并的思想,提高了搜索效率,将离散点集进行划分,通过对各个所分小块子网的合并,完成所论区域的三角剖... 为了研究更好的三角网构建的方法,对不规则三角网构建算法进行了研究,提出了一种基于平衡二叉树的Delaunay三角网生成算法,采用分割合并的思想,提高了搜索效率,将离散点集进行划分,通过对各个所分小块子网的合并,完成所论区域的三角剖分。分析了该算法涉及的相邻子网公切线查找、凸壳生成等关键问题。通过具体实验和同其他经典算法效率的比较,该方法具有明显的优越性。 展开更多

关键词 不规则三角网 平衡二叉树 数字高程模型

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一种基于TIN-CPG混合空间数据模型的精细三维地质模型构建方法 被引量：21

11

作者 唐丙寅 吴冲龙 李新川 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1218-1225,共8页

精细三维地质模型的构建是实现地质体真三维可视化分析的难题之一。提出一种基于不规则三角网(TIN)和角点网格(CPG)的混合空间数据模型来构建三维精细地质模型的方法。首先建立基于TIN的构造-地层格架三维地质模型,然后进行TIN面元模型... 精细三维地质模型的构建是实现地质体真三维可视化分析的难题之一。提出一种基于不规则三角网(TIN)和角点网格(CPG)的混合空间数据模型来构建三维精细地质模型的方法。首先建立基于TIN的构造-地层格架三维地质模型,然后进行TIN面元模型到CPG体元模型的转换,将基于TIN的构造-地层格架模型转换为基于CPG的精细网格体元地质模型,从而实现"表达上"精细三维地质模型的构建。在转换过程中首先要进行地层序列的定义,然后对空间格网进行划分,在此基础上计算格网中各个单元格的空间坐标和各个网格的有效性,并将计算结果存储为GRDECL格式文件,最后通过QuantyView3D系统读取该文件实现精细地质属性模型的展示。利用该方法对沿海某城市一个重点区域进行精细水文地质模型的构建,验证了其方法的可行性。 展开更多

关键词 不规则三角网(TIN) 角点网格(CPG) TIN-CPG混合空间数据模型 精细三维地质建模

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基于三角网构建海底DEM的抽稀算法 被引量：12

12

作者 冯宇瀚 殷晓冬 +1 位作者 王少帅 郭江龙 《海洋测绘》 2012年第6期33-35,39,共4页

为压缩海量水深数据,实现在高分辨率下快速、完整和准确地表示海底地形,提出了一种基于三角网拓扑结构的数据抽稀方法。该方法利用Delaunay三角网的模型优势,快速寻找与水深点相关的区域。根据水深点对区域贡献度大小决定取舍。实验表明... 为压缩海量水深数据,实现在高分辨率下快速、完整和准确地表示海底地形,提出了一种基于三角网拓扑结构的数据抽稀方法。该方法利用Delaunay三角网的模型优势,快速寻找与水深点相关的区域。根据水深点对区域贡献度大小决定取舍。实验表明,该方法充分顾及海底地形变化趋势,能有效识别海底地形特征点,并且抽稀速度快、失真小、精度高。 展开更多

关键词 数字高程模型 三角网 拓扑 数据抽稀

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基于分块优化的不规则三角网的快速构成方法 被引量：6

13

作者 马彩虹 戴芹 +1 位作者 王建民 刘士彬 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第3期169-172,共4页

采用基于分块的方式,提高了TIN的运行效率,并提出采用四边形对角线最短原则、增加内插点或减小块连接中距离阀值等优化处理方法,很好地改善了TIN的构网效果。实验结果表明,该算法建立的三角网无交叉和重复,并具有Delaunay三角网的特性,... 采用基于分块的方式,提高了TIN的运行效率,并提出采用四边形对角线最短原则、增加内插点或减小块连接中距离阀值等优化处理方法,很好地改善了TIN的构网效果。实验结果表明,该算法建立的三角网无交叉和重复,并具有Delaunay三角网的特性,同时兼顾了空间和时间性能,具有较高的执行效率。 展开更多

关键词 数字地面模型 不规则三角网 分块 DELAUNAY三角形

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矿山钻孔数据三维地层建模与可视化 被引量：14

14

作者 杨文环 尹璐 孙久运 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第10期130-134,共5页

三维地层建模与可视化是三维地理信息系统(Geological Information System,GIS)在地学中的重要应用,能够直观展现各类复杂的地质信息,对于实际地质分析大有帮助。为此,提出了一种基于引入四面体格网(Tetrahedral Network,TEN)的广义三棱... 三维地层建模与可视化是三维地理信息系统(Geological Information System,GIS)在地学中的重要应用,能够直观展现各类复杂的地质信息,对于实际地质分析大有帮助。为此,提出了一种基于引入四面体格网(Tetrahedral Network,TEN)的广义三棱柱(Generalized Tri-prism,GTP)模型的三维地层模型构建方法。该方法使用钻孔数据进行三维地层建模,首先以钻孔孔口数据生成地表面不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN),然后根据地层空间分布顺序,将TIN中的三角形逐个沿钻孔向下扩展生成GTP体元模型,建立三维地层模型并对其进行四面体剖分,最后使用可视化工具包(Visualization Toolkit,VTK)开发出三维地层可视化系统,实现了地层模型的三维显示及属性查询,距离、角度量测与剖切等空间分析功能。某矿山钻孔数据试验结果表明:基于引入TEN的GTP模型有助于解决空间实体剖切问题,将VTK应用于实现三维地层可视化是可行的,在可视化性能与空间分析操作等方面均有着良好的效果,对于提高矿山地质分析、地质建模与可视化效率有一定的参考价值。 展开更多

关键词 三维地层建模 可视化 钻孔数据 四面体格网 广义三棱柱 不规则三角网 可视化工具包

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限定TIN与CSG集成仿真模型生成算法研究 被引量：4

15

作者 吴慧欣 薛惠锋 邢书宝 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第2期475-478,共4页

为了有效地组织和管理三维GIS空间数据,实现对三维空间实体高效、完整地表达,提出了限定不规则三角网(TIN)与构造实体几何(CSG)集成的仿真建模算法。采用TIN模型描述地形,CSG模型描述建筑物,通过抽取建筑物地面轮廓线作为地形三角剖分... 为了有效地组织和管理三维GIS空间数据,实现对三维空间实体高效、完整地表达,提出了限定不规则三角网(TIN)与构造实体几何(CSG)集成的仿真建模算法。采用TIN模型描述地形,CSG模型描述建筑物,通过抽取建筑物地面轮廓线作为地形三角剖分时的限定约束条件,将两种模型有机集成在一起。同时,实现了两类模型可视化渲染操作的同步进行。仿真试验结果表明,算法在保证模拟精度的前提下,能有效地简化建模过程,在一定程度上降低了可视化渲染计算的复杂度。 展开更多

关键词 不规则三角网 构造实体几何 边界细分 模型集成 OPENGL

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不规则三角形网上的等值线索进过程 被引量：3

16

作者 葛晓光 吴道祥 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2001年第6期1145-1148,共4页

提出一种以绘图域不规则曲边三角形网络为基础的曲面化函数等值线计算机作图方法。该方法吸取了矩形网格曲面插值法和不规则三角形网络线性插值法的优点 ,采用局部坐标映射变换原理对直边及曲边不规则三角形单元进行正规化处理 ,并根据... 提出一种以绘图域不规则曲边三角形网络为基础的曲面化函数等值线计算机作图方法。该方法吸取了矩形网格曲面插值法和不规则三角形网络线性插值法的优点 ,采用局部坐标映射变换原理对直边及曲边不规则三角形单元进行正规化处理 ,并根据走向关系建立 6种基本等值线追索方式 ,以及追索结束判断式。通过实例表明该法具有对原始数据点保真、内外边界拟合度高等功能 ,可用于高精度与复杂等值线作图。 展开更多

关键词 等值线 不规则三角形网络 映射变换 数字高程模型 计算机作图 曲面插值法 追索方式 CAD

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规则DEM地形数据转换为TIN模型的迭代搜索算法 被引量：4

17

作者 顾耀林 张萍 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第23期69-71,76,共4页

在实际应用中由于规则网格DEM的数据量大而不便存储,而且某些分析计算也经常需要使用TIN模型的DEM,需要将网格DEM转成TIN模型的DEM。采用迭代搜索算法将网格转化为DTIN。在DTIN的生成算法中,对点的定位算法和空外接圆判断算法进行了改... 在实际应用中由于规则网格DEM的数据量大而不便存储,而且某些分析计算也经常需要使用TIN模型的DEM,需要将网格DEM转成TIN模型的DEM。采用迭代搜索算法将网格转化为DTIN。在DTIN的生成算法中,对点的定位算法和空外接圆判断算法进行了改进和优化,从而提高了算法的整体执行效率。 展开更多

关键词 数字高程模型 规则网格 不规则三角网 DELAUNAY三角网

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基于等高线的数字高程模型带状区域建模法 被引量：2

18

作者 李玉华 陈静云 袁永博 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期253-258,共6页

为简化传统方法用等高线地形图建立数字高程模型(DEM)时需先提取离散点数据、构建大量不规则三角形网(TIN)的繁琐过程,提出简便的带状区域法.首先对等高线进行完整性处理并按多边形编号存储,利用既有的等高线及其单边邻接关系将整个地... 为简化传统方法用等高线地形图建立数字高程模型(DEM)时需先提取离散点数据、构建大量不规则三角形网(TIN)的繁琐过程,提出简便的带状区域法.首先对等高线进行完整性处理并按多边形编号存储,利用既有的等高线及其单边邻接关系将整个地形图划分为相互独立的带状区域,形成DEM模型;通过搜索查询点所在的带状区域及对应的等高线高程值,采用距离加权平均法计算查询点的高程.该方法建立的DEM模型明显减少了网格数量和存储空间,高程插值计算精度不低于TIN法,建模效率提高,适合于建立基于等高线的大型DEM. 展开更多

关键词 数字高程模型(DEM) 等高线 不规则三角形网(TIN) 带状区域 单边邻接 多边形

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基于空间索引与碰撞检测的TIN求交算法 被引量：4

19

作者 赵景昌 白润才 +1 位作者 刘光伟 刘威 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第12期296-301,共6页

针对三维矿床地质模型构建及后续应用分析中的需求,提出一种基于空间索引与碰撞检测的不规则三角网(TIN)快速求交算法。通过建立TIN模型的空间格网索引,将相交测试与计算限定在映射于同一个空间格网单元内的三角形对之间,在求交计算过程... 针对三维矿床地质模型构建及后续应用分析中的需求,提出一种基于空间索引与碰撞检测的不规则三角网(TIN)快速求交算法。通过建立TIN模型的空间格网索引,将相交测试与计算限定在映射于同一个空间格网单元内的三角形对之间,在求交计算过程中,应用包围盒碰撞检测方法快速剔除不相交三角形对,并分别采用边-面及改进的边-边求交算法计算异面与共面三角形交线,并根据交线段之间的空间邻接关系完成交线的快速分离。实验及应用结果表明,该算法效率高、运行稳定、计算结果可靠,能够满足大规模TIN快速求交计算的需要。 展开更多

关键词 三维矿床地质模型 不规则三角网求交 空间索引 包围盒 碰撞检测 交线分离

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基于TIN模型的水下地形匹配定位算法 被引量：6

20

作者 刘现鹏 张立华 +1 位作者 贾帅东 曹鸿博 《海洋测绘》 CSCD 2018年第2期66-70,共5页

针对当前尚无直接利用海图水深构建不规则三角网(triangulated irregular network,TIN)进行水下地形匹配定位的现状,提出了一种基于TIN模型的水下地形匹配定位算法。首先,在经典TERCOM(terrain contour matching)算法的基础上,设计基于... 针对当前尚无直接利用海图水深构建不规则三角网(triangulated irregular network,TIN)进行水下地形匹配定位的现状,提出了一种基于TIN模型的水下地形匹配定位算法。首先,在经典TERCOM(terrain contour matching)算法的基础上,设计基于TIN模型的匹配搜索区的确定方法;然后,给出待匹配航迹点的水深值计算公式;最后,构建目标匹配定位的地形相关组合算子,实现匹配定位。实验结果表明:(1)本文所提算法可以用海图的原始水深直接构TIN模型作为匹配基准图进行匹配定位,且其定位精度可明显高于基于规则格网模型的经典TERCOM算法;(2)新方法可以有效的降低误匹配的发生;(3)提出的MMD+MSD组合匹配算子能够一定程度上克服水深系统误差对定位精度的影响。 展开更多

关键词 匹配定位算法 组合匹配 水下地形 不规则三角网 数字水深模型

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