[发明专利]顾及形态精度的地形高程采样点加密方法

摘要

本发明公开了一种顾及形态精度的地形高程采样点加密方法，其步骤如下：第一步，加密应用信息初始化，若判定为线状要素高程采样点，则执行第二步，若判定为区域高程采样点，则执行第三步；第二步，执行线状要素高程采样点加密模块，依据加密步距，对线状要素高程采样点进行加密处理；第三步，执行区域高程采样点加密模块，依据加密迭代次数，对区域高程采样点进行加密处理；第四步，生成高程采样点加密结果文件：回收加密过程中申请的内存，清空临时的外存数据；更新日志文件，统计并记录加密元数据信息。本发明的方法能够有效解决高精度地形建模中高程采样点不足而导致地形表达失真的问题。

主权项

1.顾及形态精度的地形高程采样点加密方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，加密应用信息初始化：获取加密应用信息及地形采样数据信息，并进行判定，若判定为线状要素高程采样点，则执行第二步；若判定为区域高程采样点，则执行第三步；第二步，对线状要素高程采样点进行加密：首先，根据高程采样点及线状地形要素数据，将高程采样点映射到线状地形要素数据；其次，依据加密步距，计算出加密点的平面位置信息；最后，依据地表形态保真方法，对加密点高程进行插值计算；具体计算过程如下：步骤21.高程采样点映射到线状地形要素：基于高程采样点与线状地形要素的最邻近空间位置关系，将高程采样点添加为线状地形要素的结点，并将非高程采样点的线状地形要素结点的高程值修改为‑9999.0；步骤22.基于映射后的线状地形要素和加密步距，通过局部坐标转换和形态保真计算，得到加密点的平面位置(x，y)，同时将加密点的高程赋值为‑9999.0；其中，形态保真计算包括：①利用加密点P的前两个高程点和后一个高程点，或者前一个高程点和后两个高程点，计算点P与前后高程点在形态上是否为共线特征；②若具有共线特征，则利用线性解算获取点P信息；③若不具有共线特征，则通过利用点P的前后四个高程点拟合的三次曲线解算出点P信息，同时依据点P的形态特征距离与到其前一个高程点及后一个高程点形态特征距离的关系，即点P的形态特征距离大于其前后高程点的形态特征距离最大值时，进行点P信息调整；步骤23.基于高程采样点及加密高程点平面位置，通过三维坐标降维和形态保真计算，对加密点进行高程插值计算，得到加密点高程值；其中三位坐标降维的具体过程为：根据点P及其前两个、后两个点，将三维坐标转换为二维坐标，建立以五个点中第一个和最后一个点连线为X轴且第一个点为起点的二维坐标系，即各点以起点的累计平面距离为坐标x′值、以及z值为坐标y′值；第三步，对区域高程采样点进行加密：首先，根据高程采样点及区域边界要素，采用泰森多边形邻近法，计算出加密点的平面位置信息；其次，依据地表形态保真方法，对加密点高程进行插值计算；最后，依据加密迭代次数，重复上述过程，完成区域高程采样点的加密处理；具体计算过程如下：步骤31.以高程采样点为初始高程点集，基于区域边界数据，通过泰森多边形生成，生成加密点平面位置(x，y)，并将其高程值赋值为‑9999.0，包括：①获取区域高程采样点的泰森多边形；②根据泰森多边形及区域边界，提取非区域边界的泰森多边形边；③提取非区域边界的泰森多边形边中点；步骤32.加密点高程插值计算：基于初始高程点集及加密高程点平面位置，通过形态保真计算，对加密点进行高程插值计算，获取加密点的高程值；其中形态保真计算包括：①利用高程点集和区域地形线状特征要素构建Delaunay三角网；②查找点P高程插值所需高程点：按照Delaunay三角网构建法则，利用点P编辑更新高程点Delaunay三角网，查找出与点P相连的高程点；③插值计算点P高程：利用反距离权插值法，计算得到点P高程值，式中，n为插值所需高程点个数，di为第i个高程点与点P的平面距离，zi为第i个高程点的高程值，λi为第i个高程点的权重值；步骤33.迭代完成加密计算：将初始高程点集与加密点集合并为新的初始高程点集，重复步骤31和32步骤，直到达到指定加密迭代次数为止；第四步，生成高程采样点加密结果文件：回收加密过程中申请的内存，清空临时的外存数据；更新日志文件，统计并记录加密元数据信息。