基于规则网格数据的等值线的提取

论文摘要

随着计算机技术的迅速发展,等值线的研究和绘制也应用到了越来越广泛的领域。等值线的提取就是对大量离散的、并有一定规律的几何量值,用数学方法插值并将具有相同量值的点变换成图的过程。它将三维信息显示于二维平面,是进行地理要素空间特征分析的强大工具,可用于从总体上把握研究对象的空间变化特征,通过绘制相应的等值线图简单而直观地进行综合分析。在地形模拟、水文模型建立、公路铁路勘测规划、自然资源管理等地学领域都得到了广泛应用,并显示出了许多优越性。等值线提取的意义：等值线的提取主要将栅格数据转换为矢量图。栅格数据特点：属性明显,定位隐含。矢量数据特点：定位明显,属性隐含。与矢量数据结构相比,用栅格数据结构表达地理要素比较直观,容易实现多层数据的叠合操作,便于与遥感图像及扫描入数据匹配使用等。栅格数据结构的缺点也很明显,数据精度取决于网格的边长,当网格边长缩小时,网格单元的数量将呈几何级数递增,造成存储空间的迅速增加；由于相邻网格单元属性的相关性,造成栅格数据的冗余度大；栅格数据对于网络分析比较困难。本文主要从等值线的生成整个过程的算法进行了分析,对等值线生成的几种算法做了比较,对各个算法的优缺点进行了介绍。采用VC编写程序,实现读取ArcGIS明码栅格文件,应用网格化法追踪,生成ESRI Shapefile矢量文件格式的等值线。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究内容和研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 数字高程模型
• 1.2.2 规则格网的建立
• 1.2.3 等值线的生成
• 1.2.4 等值线的光滑
• 1.3 研究思路和关键问题
• 1.4 论文的组织
• 第二章 数据模型
• 2.1 栅格数据模型
• 2.1.1 栅格数据定义
• 2.1.2 栅格数据特点
• 2.1.3 栅格数据获取
• 2.2 矢量数据模型
• 2.2.1 矢量数据定义
• 2.2.2 矢量数据特点
• 2.2.3 矢量数据获取
• 2.3 栅格数据与矢量数据的转换
• 2.3.1 栅格数据与矢量数据的比较
• 2.3.2 栅格数据与矢量数据的转换
• 2.4 ArcGIS的格网文件
• 2.5 shapefile矢量文件
• 第三章 等值线生成算法
• 3.1 三角网格法
• 3.2 矩形网格法
• 3.2.1 格网建模
• 3.2.2 等值点的计算
• 3.2.3 网格点为等值点的处理
• 3.2.4 等值点的追踪
• 3.2.5 等值点的绝对坐标值的计算
• 3.3 三角网格法与矩形网格法的比较
• 第四章 等值线的光滑
• 4.1 等值线光滑方法
• 4.2 张力样条函数光滑算法
• 第五章 程序代码的实现及结果分析
• 5.1 程序设计的总体设计
• 5.2 实验结果的分析
• 第六章 结论
• 6.1 研究工作成果总结
• 6.2 进一步研究工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录