[发明专利]一种地形制图中基于T样条曲面的等高线渐进式多尺度化简方法

权利要求书

1.一种地形制图中基于T样条曲面的等高线渐进式多尺度化简方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤101：输入一条源等高线L1，根据权重提取所述源等高线L1的特征点，并利用所述特征点生成终止等高线L2；

步骤102：为所述源等高线L1和所述终止等高线L2赋予相应的尺度高程值，将所述源等高线L1和所述终止等高线L2转换为三维空间；

步骤103：对所述源等高线L1和所述终止等高线L2进行等距离采样，使所述源等高线L1和所述终止等高线L2上点的个数相同；使用opencascade的GCPnts_UniformAbscissa的类定义一个对象UA(GAC,abscissa)，对所述源等高线L1和所述终止等高线L2进行等距离采样，使所述源等高线L1和所述终止等高线L2的点的个数相同，参数GAC表示采样的线，参数abscissa表示希望采样成的点的距离；

步骤104：以所述源等高线L1和所述终止等高线L2为轮廓线约束，使用T样条开源内核构建基于L1-L2约束的三维T样条曲面；

步骤105：将N个具有连续尺度高程值的水平面与所述三维T-样条曲面相交，获得N条连续的交线，其中N0的正整数；

步骤106：对所述交线上的点进行重采样，化简冗余点，形成不同尺度下的等高线化简结果。

2.根据权利要求1所述的地形制图中基于T样条曲面的等高线渐进式多尺度化简方法，其特征在于：在步骤101中提取所述源等高线L1的特征点时，引入的算法为：首先将权重分配给所述源等高线上L1的顶点然后根据顶点权重采用迭代移除法实现曲线的化简，其中顶点的权重W_j的计算方法如公式(1)所示：

其中，顶点的权重W_j是指顶点处折线变化的度量，由三个连续顶点X_j-1、X_j和X_j+1来计算，Segment(X_j-1,X_j+1)表示从X_j-1到X_j+1的线段，Distance表示点X_j到线段Segment(X_j-1,X_j+1)的距离，Length表示线段Segment(X_j-1,X_j+1)的长度。

3.根据权利要求1所述的地形制图中基于T样条曲面的等高线渐进式多尺度化简方法，其特征在于：在步骤102中，分别赋予所述源等高线L1和所述终止等高线L2相应的尺度高程值，并以两条曲线为轮廓线约束建立包含线上特征点的约束型线框。

4.根据权利要求1所述的地形制图中基于T样条曲面的等高线渐进式多尺度化简方法，其特征在于：在步骤104中，构建所述三维T样条曲面使用的是T样条开源内核，有参数层、拓扑层、笛卡尔层三层数据结构。

5.根据权利要求4所述的地形制图中基于T样条曲面的等高线渐进式多尺度化简方法，其特征在于：在步骤104中，所述T样条曲面的定义如公式(2)所示：

其中，i表示所述T样条曲面的顶点，P_i表示所述T样条曲面的控制顶点；ω_i表示该控制顶点对应的权值；B_i(s,t)表示该控制顶点对应的基函数，其计算方法由公式(3)所示：

B_i(s,t)＝N_i(s)×N_i(t) (3)

其中，N_i(s)和N_i(t)分别表示该控制顶点在s方向和t方向的基函数。

6.根据权利要求5所述的地形制图中基于T样条曲面的等高线渐进式多尺度化简方法，其特征在于：N_i(s)和N_i(t)的计算公式一致，N_i(t)由公式(4)计算得到：