Телефон:

744 0244

E-mail:

info@geodezia.ru

Главная

Что такое геодезия

Геодезические приборы

Карты и проектирование

Геодезическая съемка

Работа на местности

Полезные статьи

Системы навигации

Геодезические товары

 

Главная |  Карты и проектирование | Модификация триангуляции Делоне для организации моделей рельефа

Проблема создания модели рельефа поверхности Земли определенного участка местности свойственна многим областям науки и техники. К примеру, цифровая фотограмметрия, авиационная навигация, геология, разработка тренажерных комплексов, и проч.


Нередко на этот участок можно отыскать уже готовые цифровые карты нужного масштаба, которые обладают информацией о рельефе в образе изолиний, высот, отметок урезов воды и т.д. В целом говоря, подобная карта уже есть некоторой моделью рельефа, все же она мало пригодна для дальнейшего машинного использования. Ее нужно реорганизовать в вид, удобный для использования.

В наше время приобрели распространение два главных вида цифровых моделей: триангуляционное и матричное представления рельефа. Матрица рельефа - это систематическая двумерная таблица, координатно прикрепленная к местности, в ячейках которой содержатся значения высот, которые соответствуют или центру, или среднему определению высоты по площади этой ячейки. Главное достоинство матрицы - возможность быстрого доступа к ее компонентам, недостаток - большие объемы имеющейся и нередко избыточной информации.

Триангуляционная модель – это сеть треугольников, базирующихся своими вершинами на нерегулярно размещенные на земной поверхности точки. Плоскости треугольников аппроксимируют выбранный участок. В большинстве случаев, особенно когда отправных точек немного и они размещены нерегулярно, эта модель описывает рельеф гораздо более экономнее, чем матрица, с точки зрения количества хранимой информации. Нужно отметить, что есть очень эффективные способы пересчета одной модели в другую.

И хотя методы триангуляции (разбиение пространства на треугольные участки) формируются уже достаточно давно и список литературы, посвященной данным вопросам, весьма значителен, до сих пор является актуальной разработка методов триангуляции, оптимизированных с точки зрения формирования модели рельефа по отправным данным типа изолиний и высот. Чтобы разобраться, какие недочеты присущи известным методам триангуляции, обратимся к такому примеру: триангуляция Делоне отдельного участка местности, рельеф которого определен горизонталями (изолиниями рельефа). Всем горизонталям в этом случае приписаны разнообразные значения высот - от 100 до 300 м. Этот пример имеет весьма стандартное расположение горизонталей для краев с руслом нешироких рек либо горных отрогов. Алгоритм триангуляции Делоне не рассматривает значения высот, главным его правилом является стремление создать треугольники с равными сторонами, отсюда и недочеты. Если на основе подобной триангуляции соорудить профиль рельефа местности по линии, то можно увидеть, что в средней его части образуется ровная горизонтальная площадка.

С математической точки зрения ее образование объясняется очень легко. При определении высоты средней части профиля применяются треугольники, все три вершины которых покоятся на одной горизонтали, т. е. имеют одинаковые высоты, а значит, и плоскости треугольников размещены горизонтально. Тем не менее, совершенно бесспорно, что местность в средней части профиля не плоская, а располагает прогибом вниз. Т. е. налицо явное противоречие итога подсчетов и экспертной оценки. Если в этом месте карты (местности) имеется русло реки и метка уреза воды, то тема с правильной триангуляцией решается довольно просто: необходимо внести эту отметку в отправные данные триангуляции. Но на самых годящихся и общедоступных в данный момент цифровых топографических картах масштаба 1 : 200 000 отметки урезов воды попадаются довольно редко, а на горных отрогах их совсем не бывает. Как же в такой ситуации приобрести правильную модель рельефа?

Этого можно достичь, если вынудить алгоритм триангуляции строить треугольники, базирующиеся не на одну и ту же горизонталь, а на различные. Иными словами, среди вершин  формируемых треугольников должна находиться хотя бы единственная вершина, высота которой не такая как у двух других.




 

 

©2009-2012. Геодезия.ru - Весь спектр геодезических работ