[发明专利]一种地形特征线自动提取算法

权利要求书

1.一种地形特征线自动提取算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，根据已有高程数据构建不规则三角网TIN：利用等高线、高程点、以及其他带有高程的数据，共同构建不规则三角网TIN，不规则三角网TIN由顶点、边、三角形组成，边的类型包括硬边、非硬边，其中硬边指与参与构建TIN的线数据重合的边，其他边为非硬边；

步骤S2，提取3R三角形：对比分析山脊线、山谷线、山顶、鞍部等部位的三角网特点，依据三角网中顶点的高程Z和边的类型，经过大量的数据分析，提取3R三角形；

步骤S3，遍历生成节点二叉树：依次遍历3R三角形，跟踪相邻平三角形，生成节点二叉树，3R三角形中顶点高程值相等的边的对角点是根节点，节点二叉树由根节点、平三角形中非硬边的中点、最后一个平三角形中两条硬边的交点等节点依次构成；

步骤S4，利用节点二叉树生成地形控制线：沿二叉树生成地形控制线，从树的叶子节点开始，分别向上级父节点追踪，直到追踪至根节点，得到一组节点，组成一条地形控制线；

步骤S5，简化地形控制线：简化地形控制线，平滑地形控制线，直接保持起始点不变，中间各点由各折线中点重构而成；

步骤S6，地形控制线赋高程：为地形控制线赋高程，根据控制线上各节点离首尾节点的线上距离，采用距离加权平均的方法，内插计算出各节点高程。

2.根据权利要求1所述的一种地形特征线自动提取算法，其特征在于，在步骤S2中，经过大量的数据分析，山脊线、山谷线、山顶、鞍部等部位的三角网均存在3R三角形，其中，3R三角形具有以下特点：顶点Z值不为空；三角形顶点高程不全相等；三角形中有两个顶点高程相等；顶点最大高程与最小高程的差值小于等高距；三条边全是非硬边。

3.根据权利要求1所述的一种地形特征线自动提取算法，其特征在于，在步骤S3中，跟踪至两条边为硬边的平三角形时，跟踪停止，得到一组三角形，每组三角形包括了1个3R三角形和若干平三角形。

4.根据权利要求1所述的一种地形特征线自动提取算法，其特征在于，在步骤S4中，二叉树有多少个叶子节点，就会跟踪生成多少条地形特征线。

5.根据权利要求1所述的一种地形特征线自动提取算法，其特征在于，在步骤S6中，采用距离加权平均的方法，为了减少数据量，当每个二叉树跟踪获得多条地形特征线时，对地形特征线赋高程值后，同一位置可能有多条地形特征线，去掉地形控制线中的重复段。