[发明专利]一种地形建模和网格生成方法及装置

摘要

本发明公开了一种地形建模和网格生成方法及装置，通过将规则网格地形高程数据，转换成可以X、Y、Z三维坐标的形式，进行三角形网格划分，并实现了底层平面网格拓扑结构的一致性以及生成合适拉伸长度的多层三棱柱网格，解决了现有技术中，利用从等高线上提取的点坐标的方法进行地形的建模和网格生成，但生成的网格比较疏散，无法更逼真地还原地形细节，且，若增大提取的数据点数，会导致节点搜索定位速度慢，计算量较大的技术问题。

主权项

一种地形建模和网格生成方法，其特点在于，包括：获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值，并根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸；确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到预设总高度；获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并根据所述第三Z坐标值更新所述第二Z坐标值；对所述三角形网格对应的节点进行编号。