点击关注 关注我们吧~

在测量工程中,我们常常在现场测量大量的地形点,这些点通常是离散的,如何更好地应用这些点成为了一个关键问题。建立三角网是解决这一问题的重要方案之一。

三角网的建立
三角网是通过将离散的地形点按照一定的规则连接起来,形成一个网状的控制图形。这个网状结构为更多的应用提供了基础。在建立三角网时,我们需要遵循一定的规则,其中最合理的规则是Delaunay三角形规则。

Delaunay三角形规则
Delaunay三角形规则的核心思想是:让离散点集生成的所有三角形的最小角之和最大。这一规则在地形的生成中避免了狭长的三角形,使连接成的三角形尽可能逼近正三角形,从而能够最大可能地模拟实际地形。需要注意的是,这里说的是“最大可能”,而不是“完全”。
在实际应用中,如果不采用一定的规则去连接离散点生成三角网,那么可能的结果会有无数种。但是,采用了Delaunay三角网规则后,生成的结果在无特殊情况下只有一种,这也便于软件实现。
三角网的约束
虽然Delaunay三角网规则能够最大可能地模拟实际地形,但是在实际应用中,我们仍然需要对三角网进行约束,以确保其准确性。这些约束主要包括边约束和边界约束。
1.边界约束:
Delaunay三角网的生成规则决定了无论何种点集,最后的边界必然是一个凸多边形。然而,这与我们实际需要的地形在很多情况下是不符的。因此,我们需要进行边界约束,以核对实际地形,让D三角网有一个准确的边界。有了准确的边界,在边界处的断面数据才敢用。
自由D三角网边界(蓝色点):

而我们实际需要的边界可能是这样:

2.边约束:
边约束也是必不可少的,因为它影响到断面有效数据部分。在实际应用中,我们可能会发现自由D三角网不能“完全”模拟地形,只是“尽可能”而已。这时,我们可以通过对特定的点进行边约束,来使三角网更接近实际地形。
对下图两个点进行边约束:

约束后生成的等高线图形如下:

实际应用中的注意事项
在将三角网应用于实际测量工程时,我们需要注意以下几点:
1.不要完全接受软件生成的结果,要结合实际地形进行核对和调整。
2.在进行边界约束时,要尽可能准确地描述实际地形的边界。
3.在进行边约束时,要选择具有代表性的点进行约束,以确保三角网的准确性。
综上所述,三角网在地形测量中具有广泛的应用价值。通过建立Delaunay三角网并对其进行约束,我们可以更好地应用离散的地形点数据,为测量工程提供更加准确和可靠的基础。