С появлением первых компьютеров многократно возросли возможности хранения информации и практически сразу же были предприняты попытки для реализации карт на компьютерах с целью связать каждый объект карты с его описанием, внесенным в базу данных. Основными координатами для таких ГИС - моделей, кроме привычной широты и долготы служили также данные о высоте (глубине). Исследуемая поверхность задается набором точек большого объема и в связи с доступностью быстрой компьютерной обработки громадных массивов данных, становится реально выполнимой задача создания максимально точной цифровой модели рельефа (ЦМР) [6].
Цифровую модель очень удобно использовать, поскольку современные технологии трехмерной визуализации дают возможность даже профессионально неподготовленным людям «полетать» над местностью и «взглянуть» на рельеф местности из любой точки пространства и под любым углом. Например, для того чтобы получить информацию о угле наклона, высоте, поперечном сечении или просто проложить удобный маршрут для передвижения. То есть ЦМР дает возможность получить достаточно полную картину представления о рельефе.
В начале 2000 годов появился новый формат представления геоданных, который имеет простую и хорошо документированную структуру. Данный формат получил название «польский формат» или формат MP, так как изначально был разработан польскими программистами. Польский формат - это формат для векторных карт, предназначенный для хранения данных об объектах местности в текстовом формате и применяемый в качестве промежуточного формата при конвертировании или редактировании электронных карт.
Данные, представленные в польском формате, легко поддаются редактированию и сохраняют совместимость с программами, работающими со стандартной структурой польского формата. То есть такой текстовый формат легко расширять, дополнять своими объектами или полями объектов, что делает его удобным при разработке картографического ПО со специфическими требованиями.
Цель работы: реализовать вычислительный алгоритм с использованием нерегулярной триангуляционной сетки для создания цифровой модели местности по векторным картам в польском формате. Исходными данными являются текстовые файлы, содержащие информацию об объектах местности, в том числе наборы изолиний. Каждая из изолиний представляет собой набор координат с одинаковой высотой.
Цифровая модель рельефа строится с применением треугольной или прямоугольной сетки по проекциям исходных точек на плоскости XOY,в узлах которой содержатся значения высот. Благодаря треугольной сетке, в получаемой цифровой модели сохраняются исходные точки и учитываются ограничения, налагаемые структурными линиями поверхности, чего не происходит при использовании прямоугольной.
Актуальность работы обусловлена развитием геоинформационных технологий и увеличением потребностей в географических исследованиях, с использованием данных рельефа в цифровой форме для решения различных задач. Также необходимо повышать качество и эффективность методов создания ЦМР для обеспечения достоверности готовых моделей.
Для достижения поставленной цели в работе требовалось решить следующие задачи:
1. разработать вычислительный алгоритм построения
поверхности рельефа;
2. реализовать алгоритм на языке C++ с использованием графической библиотеки OpenGL;
3. провести тестовые эксперименты с применением реализованного алгоритма.
В представленной работе были решены все поставленные задачи.
1. Реализован вычислительный алгоритм построения поверхности рельефа с использованием триангуляции Делоне.
2. Реализован волновой итерационный алгоритм построения поверхности рельефа.
3. Вычислительные алгоритмы реализованы в виде программного комплекса на языке C++ с использованием графической библиотеки OpenGL.
4. Проведены тестовые эксперименты с применением реализованных алгоритмов.
