基于一种插值算法绘制等高线的研究与应用

摘要：

根据等高线地形图反应出来的地形类型、地势起伏、坡度陡缓、阳坡、阴坡等特征可以用于道路选址、油、气、水管线铺设，水库选址等。据此，提出了一种快速绘制等高线的插值算法，用于绘制生成等高线地形图。

关键词：

等高线；地形类型；插值算法

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2015）09018901

1引言

等高线地形图有着广泛的应用，可以用于确定城市规划和交通建设，确定农业发展方向，管线铺设线路选择，水库及坝址的选择，判断气候特征和水文特征。快速绘制等高线并转换成规则DEM用于展现地形地貌特征，计算坡度、库容量、土地淹没量，移民搬迁量计算，土方计算，高差、温度等计算。利用插值算法能较快实现等高线的自动绘制，提高成图效率。

2等高线绘制方法

在成图过程中，绘制等高线有多种方面。一是根据实际测量点，通过等值点绘制等高线；二是利用规则格网或规则三角网通过空间插值生成等高线。本文阐述了基于格网绘制等高线的插值算法。

（1）离散点格网化。离散点网格化可采用局部曲面拟合方法，用多元回归方法建立

V（X，Y）=a+bX+cY或二次方程，V（X，Y）=a+bX+cY+dX2+eY2+fXY

局部曲面拟合是指采用拟合点周围一定范围的部分离散点进行拟合。绘制等高线多采用直接内插方式。

（2）插值。根据离散点的分布范围确定整个网格的范围及网格距，确定每个离散点所在网格。在网格点周围一定范围内计算合适的离散点并剔除距离插值点最远的一个点。

离散点计算公式：

Abs（Xi-X0）×A+Abs（Yi-Y0）×B=最小

式中：X0、Y0―为网格点坐标，A、B―为权重系数，（可根据其相邻象限有无离散点不断调整）。通过离散点计算格点插值。

（3）等值线追踪。根据离散点插值绘制等值线，等值线分为封闭等值线和非封闭等值线。等值线自动追踪追踪通过格网边界或内部的等值点计算下一等值点并封闭直至数值封闭或者至格网边界。

3算法设计与实现

在格网中利用通过线性插值计算最近点并排除，选择合适等值点连接成线。计算方法如图1所示。

4结语

本文阐述了一种基于格网利用空间插值生成等高线的算法，随着等高线在各领域的广泛应用，本文对精确快速生成等高线做了一些探索并利用程序实现了相关算法。

参考文献

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