数字地图中的几何信息提取技术研究

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地理环境在电波传播过程中是没有办法避免的一个影响因素,地形的几何参数,对电波传播以及电波计算有着至关重要的影响。同时,随着数字地图的发展,真实环境中的电波计算更是现如今的一个研究重点。在进行电波传播过程中,如何快速地在电子地图中获取山体的几何信息,建立有效的几何模型,并应用于电波计算,是一个亟待解决的问题。因此,根据数字地图和电波计算的发展要求,本文主要工作便是结合数字地图,研究地形的几何信息提取以及几何简化模型的建立。  (1)根据国家公开的地理数据文件,通过数据模型转换,读取地理数据,并设计一种能够应用于本文的数据结构进行存储。利用读取的数据,设计一种适应本文的分类算法,进行地形分类,同时利用OpenGL和网格模型的相关理论对读取区域进行地形显示,展现当前所读区域的地形特征。  (2)采用地形分层的办法将读取的数据点进行处理,根据不同的高程,给每一个点不同的标志值。设计了一套改进的边界跟踪算法,依据每一点的标志值对目标山体的底面进行边界跟踪,以达到提取山体底面边界的目的。同时在底面边界所包围的区域提取山体的所有点,并计算山顶点,对于这些基于栅格的点,采用三阶反距离平方权差分算法计算山体的坡度。  (3)研究了山体的底面形状因子与山体底面面积和周长的关系,结合山体底面形状因子、地形类型以及坡度等信息,计算出目标山体的几何参数,并对不同的典型地形设计了不同的几何模型。同时还提出了一种组合地形三角剖分算法,实现了三维模型的无缝连接,并应用于对简化模型的显示。  综上所述,针对电波传播计算的需要,本文设计了一套完整的基于数字地图数据读取、数据处理、关键数据提取、几何参数计算以及模型显示的自动化解决方案。最后,在VS2010编译环境下,对上述内容进行编程实现和显示,验证了其可行性和实用性。
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