一种基于GIS的河道贴体网格自动生成算法研究

【作者】 江志军； 李德仁； 王伟； 李兰； 姚静；

【机构】 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室； 武汉大学水利电力学院水文水环境教研室； 武汉大学遥感信息工程学院；

【摘要】 贴体网格在水动力模型乃至流体力学模型中都有着较为广泛的应用,本文正是利用GIS基于空间位置信息的技术特点,对计算机自动剖分河道地形进行研究,从而实现了GIS与相应水动力模型集成之间的关键技术接口。在给定了河道DEM栅格数据和河道中心线的前提下,能够较好的进行天然河道贴体网格的自动生成和网眼点上的高程插值,同时,为了提高本方法的自动化程度,对河道中心线自动提取方法进行了研究,提出一种基于四叉树结构的图象分块细化加速算法思想,并给出了分块效率评价公式。文中详细论述了沿河断面划分算法,河道流向表示,河道断面方向平滑及交叉邻断面剔除,断面边界点搜索,沿断面采样方向性判定,网格点有限元方法插值等内容。其中,为了保证沿断面采样方向与河道流向始终保持右手定则关系的统一性,引入斜率分段控制下的邻断面中点坐标一阶差分因子方法,对有向断面插值方向成功地进行了判定。最后,给出了网格剖分效果典型例图并对算法程序的正确性和效率进行了检验。更多还原