[发明专利]一种基于OSG的沟道流域整治规划仿真方法及系统

权利要求书

1.一种基于OSG的沟道流域整治规划仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、构建基于数字高程模型DEM的沟道流域三维地形模型；

步骤2)、对所构建的沟道流域三维地形模型根据DEM数据对沟道流域土壤地貌分层特征进行提取、识别以及分层着色渲染；

步骤3)、对所构建的沟道流域三维地形模型根据DEM数据对地貌发展的地貌特征线——沟沿线和坡脚线进行提取、识别与着色渲染；

步骤4)、对所构建的沟道流域三维地形模型根据DEM数据进行地形二维剖面的动态提取和实时绘制；

步骤5)、对所构建的沟道流域三维地形模型根据DEM数据进行三维横剖面的动态提取和渲染；

步骤6)、对所构建的沟道流域三维地形模型根据DEM数据进行土方量计算和土地平整的模拟渲染；

步骤7)、根据沟道流域的地形地貌，建立适合规模种植的多种农作物和植物模型、基本农田耕作模型和工程设施模型；

步骤8)、将步骤7所建立的多种模型加载到所构建的沟道流域三维地形模型的指定位置中。

2.根据权利要求1所述的基于OSG的沟道流域整治规划仿真方法，其特征在于，

所述方法还包括：对步骤1所建立的沟道流域三维地形模型进行平滑处理。

3.根据权利要求1所述的基于OSG的沟道流域整治规划仿真方法，其特征在于，所述步骤1)包括：获取原始DWG格式数据的地形数据，并将所获取的原始DWG格式数据利用ARCGIS的栅格插值方法生成DEM数据；

对DEM数据进行分割、采样导出分块地形的DEM数据并转换成跨平台可读的txt文本文件，根据DEM的行数和列数，创建大小为行列乘积的像素图片，使用像素图片中的像素灰度值存储地形DEM数据的高程值，利用OSG的几何体对象自定义场景创建方法建立沟道流域的三维地形模型。

4.根据权利要求1所述的基于OSG的沟道流域整治规划仿真方法，其特征在于，所述步骤8)包括：利用自定义射线检测交点的方法将模型加载到所构建的沟道流域三维地形模型中。

5.根据权利要求1所述的基于OSG的沟道流域整治规划仿真方法，其特征在于，所述步骤3)包括：

3.1)定义一个顶点信息结构体数组，用于存储DEM数据高程值及后续计算所得的参数值；

3.2)根据顶点信息结构体数组中存储的高程点分别计算每个点的坡度、坡度变化率，遍历坡度变化率，找出坡度变化率局部最大点，计算每个点所在位置是正地形还是负地形，

3.3)遍历所有点的坡度，将坡度小于预定阈值的点置为非沟沿线或非坡脚线点；对坡度大于预定阈值的点，将其所在正地形的点确定为沟沿线点，负地形的点确定为坡脚线点，

3.4)对沟沿线、坡脚线形成的宽带部位进行细化处理，最终形成只有一个网格宽度的沟沿线、坡脚线；

3.5)对沟沿线、坡脚线所在位置顶点进行提取并遍历所有DEM高程点，若为沟沿线点则将数据压入沟沿线几何体对象顶点数组中，若为坡脚线点则将数据压入坡脚线几何体对象顶点数组中，再将两个几何体对象加入到相应的结点，利用OSG几何体对象自定义绘制方法对识别的沟沿线和坡脚线进行着色渲染。

6.根据权利要求1所述的基于OSG的沟道流域整治规划仿真方法，其特征在于，所述步骤4)包括：

鼠标点击沟道流域三维地形模型场景中任意位置，采用自定义射线检测交点的方法将获取到的交点的屏幕二维坐标进行三维坐标转换和逆向变换得到该交点的原始三维坐标，遍历与该交点X坐标值相同的所有DEM数据，提取这些DEM数据的Y坐标和Z坐标以及坡度值，通过自定义缩放比例方法的计算绘制在二维地形剖面示意窗口。

7.根据权利要求1所述的基于OSG的沟道流域整治规划仿真方法，其特征在于，所述步骤5)包括：

鼠标点击沟道流域三维地形模型场景中任意位置，采用自定义射线检测交点的方法将获取到的交点的屏幕二维坐标进行三维坐标转换得到该交点的三维坐标，遍历所有DEM数据高程值，提取与该交点的Y坐标在预定值内的高程点，利用OSG几何体对象自定义绘制方法对提取的高程点进行着色渲染得到三维横剖面。