椭球面上真3维坐标系在3维GIS中的应用理论及方法研究

论文摘要

不同于现有的GIS空间坐标参考系 ,本论文提出了地球椭球面上另一种形式的测地坐标系 ,并对其进行了严密的定义和多方面的论证。与大地经纬度相比 ,由于测地坐标以长度为度量单位 ,使椭球面上点位间距离和角度的解算公式形式简单、应用方便 ,从而大大地简化了椭球面上的繁复计算。大量的数据分析证明 ,采用测地坐标计算的距离、方位和面积能够达到相当高的精度。围绕测地坐标系在 3维GIS中的应用理论和方法展开了如下几个方面的研究。1 .冲出传统地图投影的禁锢 ,首次提出了在椭球面上建立DTM的原理和方法。这种椭球面DTM是在区域性椭球面上基于测地坐标系建立起来的 ,因此不同于基于投影平面的现有的DTM。由于并未经过从椭球面到平面的投影 ,从而杜绝了投影变形 ,也消除了平面位置与水准高程之间作为 3维坐标的不兼容性。2 .研究并应用了计算几何中分布于具有一定几何形状的非平面表面数据点的Voronoi图和Delaunay三角形生成算法 ,直接基于与测区平均高程面最优拟合的区域性椭球面 ,实现了用椭球面Delaunay三角网的建模方法来建立椭球面DTM。3.为了满足某些领域对 3维GIS的迫切...

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