CN107833282B - 一种地形建模和网格生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地形建模和网格生成方法及装置，通过将规则网格地形高程数据，转换成可以X、Y、Z三维坐标的形式，进行三角形网格划分，并实现了底层平面网格拓扑结构的一致性以及生成合适拉伸长度的多层三棱柱网格，解决了现有技术中，利用从等高线上提取的点坐标的方法进行地形的建模和网格生成，但生成的网格比较疏散，无法更逼真地还原地形细节，且，若增大提取的数据点数，会导致节点搜索定位速度慢，计算量较大的技术问题。

Description

一种地形建模和网格生成方法及装置

技术领域

本发明涉及电力仿真领域，尤其涉及一种地形建模和网格生成方法及装置。

背景技术

真实地形的地貌形态复杂，地势高低起伏，地形范围大，对组成三维模型的网格单元数量、网格疏密、生成的难易程度以及计算的准确性都有较高的要求。

现有技术中，利用从等高线上提取的点坐标的方法进行地形的建模和网格生成，但生成的网格比较疏散，无法更逼真地还原地形细节，且，若增大提取的数据点数，会导致节点搜索定位速度慢，计算量较大的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种地形建模和网格生成方法及装置，用于解决现有技术中，利用从等高线上提取的点坐标的方法进行地形的建模和网格生成，但生成的网格比较疏散，无法更逼真地还原地形细节，且，若增大提取的数据点数，会导致节点搜索定位速度慢，计算量较大的技术问题。

本发明提供的一种地形建模和网格生成方法，包括：

获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；

将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值，并根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；

确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸；

确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；

确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到预设总高度；

获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；

将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并根据所述第三Z坐标值更新所述第二Z坐标值；

对所述三角形网格对应的节点进行编号。

优选地，所述根据所述第三Z坐标值更新所述第二Z坐标值具体包括：

将与每个所述第二Z坐标值距离最近的预设个数的第三Z坐标值通过反距离加权插值计算得到对应的更新后的第二Z坐标值。

优选地，所述对所述三角形网格对应的节点进行编号具体包括：

获取到与所述加密区的中心点坐标对应的中心点加密节点；

获取到与所述局部加密线两端的点坐标对应的加密线节点；

对所述三角形网格对应的节点中的非加密节点进行编号，所述非加密节点包括：所述中心点加密节点和所述加密线节点。

本发明提供的一种地形建模和网格生成装置，包括：

第一获取模块，用于获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；

第一存储模块，用于将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值；

第一确定模块，用于根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；

第二确定模块，用于确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸；

第三确定模块，用于确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；

第四确定模块，用于确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到预设总高度；

第二获取模块，用于获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；

第一匹配模块，用于将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并根据所述第三Z坐标值更新所述第二Z坐标值；

第一编号模块，用于对所述三角形网格对应的节点进行编号。

优选地，所述第一匹配模块具体用于：

将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并将与每个所述第二Z坐标值距离最近的预设个数的第三Z坐标值通过反距离加权插值计算得到对应的更新后的第二Z坐标值。

优选地，所述第一编号模块具体包括：

第一获取子模块，用于获取到与所述加密区的中心点坐标对应的中心点加密节点；

第二获取子模块，用于获取到与所述局部加密线两端的点坐标对应的加密线节点；

第一编号子模块，用于对所述三角形网格对应的节点中的非加密节点进行编号，所述非加密节点包括：所述中心点加密节点和所述加密线节点。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种地形建模和网格生成方法，包括：获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值，并根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸；确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到预设总高度；获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并根据所述第三Z坐标值更新所述第二Z坐标值；对所述三角形网格对应的节点进行编号。

本发明中，通过将规则网格地形高程数据，转换成可以X、Y、Z三维坐标的形式，进行三角形网格划分，并实现了底层平面网格拓扑结构的一致性以及生成合适拉伸长度的多层三棱柱网格，解决了现有技术中，利用从等高线上提取的点坐标的方法进行地形的建模和网格生成，但生成的网格比较疏散，无法更逼真地还原地形细节，且，若增大提取的数据点数，会导致节点搜索定位速度慢，计算量较大的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种地形建模和网格生成方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的一种地形建模和网格生成方法的另一个实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的一种地形建模和网格生成装置的一个实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的一种地形建模和网格生成方法的一个地形三角形网格分布的俯视图示意图；

图5为本发明提供的一种地形建模和网格生成方法的一个地形模型竖向网格拉伸示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种输电塔线风致振动响应仿真方法及装置，解决了现有的风致振动响应仿真方法并未考虑多塔建模，也未考虑输电塔在空间中的转角问题，且，风荷载人工计算的过程繁琐，导致的本领域技术人员需要提供一种输电塔线风致振动响应仿真方法的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种地形建模和网格生成方法，包括：

101：获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；

需要说明的是，获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值前，可以首先确定本实施例中的待建模地形的中心点坐标，例如：北纬34.77309019°，东经111.1239111°，之后在地理空间数据云下载获取得到ASTER GDEM30m分辨率的数字高程数据文件。

102：将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值，并根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；

103：确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸；

104：确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；

请参考图4，图4为地形三角形网格分布的俯视图。

105：确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到预设总高度；

请参考图5，图5为地形模型竖向网格拉伸示意图。

106：获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；

107：将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并根据所述第三Z坐标值更新所述第二Z坐标值；

108：对所述三角形网格对应的节点进行编号。

本发明实施例提供的一种地形建模和网格生成方法，包括：获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值，并根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸；确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到预设总高度；获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并根据所述第三Z坐标值更新所述第二Z坐标值；对所述三角形网格对应的节点进行编号。

本发明实施例中，通过将规则网格地形高程数据，转换成可以X、Y、Z三维坐标的形式，进行三角形网格划分，并实现了底层平面网格拓扑结构的一致性以及生成合适拉伸长度的多层三棱柱网格，解决了现有技术中，利用从等高线上提取的点坐标的方法进行地形的建模和网格生成，但生成的网格比较疏散，无法更逼真地还原地形细节，且，若增大提取的数据点数，会导致节点搜索定位速度慢，计算量较大的技术问题。

以上是对一种地形建模和网格生成方法的一个实施例进行的描述，下面将对一种地形建模和网格生成方法的另一个实施例进行详细的描述。

请参阅图2，本发明实施例提供的一种地形建模和网格生成方法，包括：

201：获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；

202：将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值，并根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；

203：确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸；

204：确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；

205：确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到预设总高度；

206：获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；

207：将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并将与每个所述第二Z坐标值距离最近的预设个数的第三Z坐标值通过反距离加权插值计算得到对应的更新后的第二Z坐标值；

208：获取到与所述加密区的中心点坐标对应的中心点加密节点；

209：获取到与所述局部加密线两端的点坐标对应的加密线节点；

210：对所述三角形网格对应的节点中的非加密节点进行编号，所述非加密节点包括：所述中心点加密节点和所述加密线节点。

以上是对一种地形建模和网格生成方法的另一个实施例进行的描述，下面将对一种地形建模和网格生成装置的一个实施例进行详细的描述。

请参阅图3，本发明实施例提供的一种地形建模和网格生成装置，包括：

第一获取模块301，用于获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；

第一存储模块302，用于将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值；

第一确定模块303，用于根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；

第二确定模块304，用于确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸；

第三确定模块305，用于确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；

第四确定模块306，用于确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到预设总高度；

第二获取模块307，用于获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；

第一匹配模块308，用于将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并将与每个所述第二Z坐标值距离最近的预设个数的第三Z坐标值通过反距离加权插值计算得到对应的更新后的第二Z坐标值；

第一编号模块309，用于对所述三角形网格对应的节点进行编号；

进一步的，第一编号模块309具体包括：

第一获取子模块3091，用于获取到与所述加密区的中心点坐标对应的中心点加密节点；

第二获取子模块3092，用于获取到与所述局部加密线两端的点坐标对应的加密线节点；

第一编号子模块3093，用于对所述三角形网格对应的节点中的非加密节点进行编号，所述非加密节点包括：所述中心点加密节点和所述加密线节点。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种地形建模和网格生成方法，其特点在于，包括：

获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；

将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值，并根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；

确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与非加密区对应的最大网格尺寸；

确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；

确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的预设总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到所述计算域的预设总高度；

获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；

将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并根据所述第三Z坐标值更新第二Z坐标值；

对所述三角形网格对应的节点进行编号。

2.根据权利要求1所述的地形建模和网格生成方法，其特征在于，所述根据所述第三Z坐标值更新第二Z坐标值具体包括：

将与每个第二Z坐标值距离最近的预设个数的第三Z坐标值通过反距离加权插值计算得到对应的更新后的第二Z坐标值。

3.根据权利要求2所述的地形建模和网格生成方法，其特征在于，所述对所述三角形网格对应的节点进行编号具体包括：

获取到与所述加密区的中心点坐标对应的中心点加密节点；

获取到与所述局部加密线两端的点坐标对应的加密线节点；

对所述三角形网格对应的节点中的非加密节点进行编号，所述非加密节点包括：所述中心点加密节点和所述加密线节点。

4.一种地形建模和网格生成装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取到待建模地形的数字高程数据，所述数字高程数据的数据格式为栅格影像格式，并将所述数字高程数据转换为高程点数据，所述高程点数据中的点要素存储有对应的高程值；

第一存储模块，用于将与所述点要素一一对应的坐标值存储到所述点要素上，所述坐标值为直角坐标系下的第一X,Y坐标值；

第一确定模块，用于根据所述第一X,Y坐标值和所述高程值确定所述待建模地形的第一空间直角坐标系坐标数据，所述第一空间直角坐标系坐标数据包括：所述第一X,Y坐标值和与所述高程值对应的第一Z坐标值；

第二确定模块，用于确定待建模地形中计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与非加密区对应的最大网格尺寸；

第三确定模块，用于确定待建模地形首层的局部加密线两端的点坐标，并根据计算域首层的长、宽、加密区的中心点坐标、与所述中心点坐标对应的加密区半径、与所述中心点坐标对应的过渡区半径、与所述加密区对应的最小网格尺寸，与所述过渡区对应的过渡区网格尺寸和与所述非加密区对应的最大网格尺寸和局部加密线两端的点坐标将所述计算域首层进行三角形网格划分，得到与所述待建模地形对应的三角形网格、与所述三角形网格对应的节点和与所述节点对应的第二空间直角坐标系坐标数据；

第四确定模块，用于确定待建模地形中的计算域的预设总高度、首层单元高度、竖向网格生长率、粗糙区高度和均分单元数，并根据所述首层单元高度、所述计算域的预设总高度和所述竖向网格生长率计算得到计算域的各层高度，其中，计算域的各层的网格划分结构与所述计算域首层的网格划分结构相同，并将所述计算域从底层进行逐层推移，直到所述计算域的高度达到所述计算域的预设总高度；

第二获取模块，用于获取到待建模地形的经纬度坐标地形数据和海拔高度数据，确定所述待建模地形的最低海拔高度，将所述海拔高度数据减去最低海拔高度计算得到最终海拔高度数据，将所述经纬度坐标地形数据和所述最终海拔高度数据转化为第三空间直角坐标系坐标数据，所述第三空间直角坐标系坐标数据包括：与所述经纬度坐标地形数据对应的第三X,Y坐标值和与所述最终海拔高度数据对应的第三Z坐标值；

第一匹配模块，用于将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并根据所述第三Z坐标值更新第二Z坐标值；

第一编号模块，用于对所述三角形网格对应的节点进行编号。

5.根据权利要求4所述的地形建模和网格生成装置，其特征在于，所述第一匹配模块具体用于：

将所述第二空间直角坐标系坐标数据中的第二X,Y坐标值与所述第三空间直角坐标系坐标数据中的第三X,Y坐标值进行匹配，并将与每个第二Z坐标值距离最近的预设个数的第三Z坐标值通过反距离加权插值计算得到对应的更新后的第二Z坐标值。

6.根据权利要求5所述的地形建模和网格生成装置，其特征在于，所述第一编号模块具体包括：

第一获取子模块，用于获取到与所述加密区的中心点坐标对应的中心点加密节点；

第二获取子模块，用于获取到与所述局部加密线两端的点坐标对应的加密线节点；

第一编号子模块，用于对所述三角形网格对应的节点中的非加密节点进行编号，所述非加密节点包括：所述中心点加密节点和所述加密线节点。

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