等高线应用,算法原理

等高线可显示有相同值的特征点的集聚位置、程度,如气温、气压、地势、灾害等。
算法原理在于确定操作范围,包括起点、大矩形的长宽,然后在操作范围内,切分连续的小正方形,根据需求和特征点构建插值矩阵,每个小正方形有自己的特征值(可对应顶点中的一个),将小正方形均分成四个,自由归类特征值,为中心点确定归属,在每个小正方形的四个正方形连线,使连线倾向于相同的归属,由选择的几个特征值对应的连线路径构成等高线。
小方形的边长决定了等高线的圆滑程度,特征点的多少决定了等高线的准确度,大矩形(其他多边形也一样)的长宽决定了等高线范围,构成等高线的特征值越多,等高线过渡越平缓。
不区分特征点特征值,只想得到特征点的分布范围、集散效应,可以以已知特征点为圆心,选择自定义半径范围内的点有相同的特征值。半径决定集散效应,小正方形的边长决定各各分布范围的圆滑程度。
参考:https://en.wikipedia.org/wiki/Marching_squares

等高线追踪 基于TIN绘制等高线直接利用原始观测数据,避免了DTM内插的精度损失,因而等高线精度 较高;对高程注记点附近的较短封闭等高线也能绘制;绘制的等高线分布在采样区域内而 并不要求采样区域有规则四边形边界。而同一高程的等高线只穿过一个三角形最多一次, 因而程序设计也较简单。但是,由于TIN的存贮结构不同,等高线的具体跟踪算法跟踪也有 所不同。 基于三角形搜索的等高线绘制算法如下: 对于记录了三角形表的TIN,按记录的三角形顺序搜索。其基本过程如下: 1)对给定的等高线高程h,与所有网点高程zi(i=1,2,?,n),进行比较,若zi=h ,则将zi加上(或减)一个微小正数ε> 0(如ε=10-4),以使程序设计简单而又不影响 等高线的精度。 2)设立三角形标志数组,其初始值为零,每一元素与一个三角形对应,凡处理过的三角形 将标志置为1,以后不再处理,直至等高线高程改变。 3)按顺序判断每一个三角形的三边中的两条边是否有等高线穿过。若三角形一边的两端点 为P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2)则 (z1-h)(z2-h)0表明该边无等高线点。 直至搜索到等高线与网边的第一个交点,称该点为搜索起点,也是当前三角形的等高线进 入边、线性内插该点的平面坐标(x,y): 4)搜索该等高线在该三角形的离去边,也就是相邻三角形的进人边,并内插其平面坐标。 搜索与内插方法与上面的搜索起点相同,不同的只是仅对该三角形的另两边作处理。 5)进入相邻三角形,重复第(4)步,直至离去边没有相邻三角形(此时等高线为开曲线 )或相邻三角形即搜索起点所在的三角形(此时等高线为闭曲线)时为止。 6)对于开曲线,将已搜索到的等高线点顺序倒过来,并回到搜索起点向另一方向搜索,直 至到达边界(即离去边没有相邻三角形)。 7)当一条等高线全部跟踪完后,将其光滑输出,方法与前面所述矩形格网等高线的绘制相
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