R3视域算法与参考面算法的对比研究.pdf

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1、第37卷第5期测绘与空间地理信息Vo1．37．No．52014年5月GEOMATICS＆SPATIAL1NFORMATIONTECHNOLOGYMay．，2014R3视域算法与参考面算法的对比研究陈龙，王永君，李大军(1．东华理工大学测绘工程学院，江西南昌330013；2．南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室，江苏南京210023)摘要：在地形可视性分析中，R3视域算法和参考面算法是两种重要的算法。在对两种算法的计算结果进行对比后，可以发现参考面算法的计算结果总要比R3算法的结果偏高。本文在此对比的基础上继续深入分析造成

2、这种结果差异的本质原因，进一步解释了这种差异多表现在山体和沟壑等地形起伏较大的区域原因，并得出结论：这种结果差异不能作为两种算法精度相互评价的依据。关键词：R3算法；参考面算法；地形可视性分析；算法对比中图分类号：P25；TP301．6文献标识码：A文章编号：1672—5867(2014)05—0036—03C0ntrastStudyofR3andReferencePlaneViewshedAlgorithmCHENLong，WANGYong—jun，LIDa—jun(1．SurveyingEngineeringColleg

3、e，EastChinaInstituteofTechnology，Nanchang330013，China；2．KeyLaboratoryofVirtualGeographicalEnvironment，MinistryofEducation，NanjingNormalUniversity，Nanjing210023，China)Abstract：Asweknow，R3andreferenceplaneareimportantviewshedalgorithminvisibilityanalysis．Aftercompare

4、dwithtwoalgo—rithmsinthispaper，wefindthattheresuhcomputedbyreferenceplaneviewshedalgorithmishigherthanbyR3viewshed'algorithm．Basedonthecontrastoftheseresults，thekeyreasonscausedtheresults’differencewillbeanalyzedinthispaper．Finally．thereisaconclusions：ifevaluatingt

5、hetwoalgorithms’accuracymutually，thedifferencecan’tbebecomethereason，forexampleR3algo—rithmiSnotmoreaccuratethanrefeFencebecauseofthedifferenee．Keywords：R3algorithm；referenceplanealgorithm；DTA；algorithmscontrast比参考面算法精度要高。本文将首先简要介绍两种算法0引言的原理，在已有研究基础上对两种计算结果的差异进行地形可

6、视性分析是数字地形分析的主要组成部分之比较，继而进一步分析出现这种结果差异的原因。一，同时也是空间分析的重要内容⋯。地形可视性分析1算法基本原理在军事路线选择、考古遗址的可视性因素的统计调查、陆地景观等方面有广泛的应用。DEM(DigitalElevationModel，数字高程模型)已成为目前，有许多针对地形可视性分析算法的研究，这地学分析中的主要数据来源⋯，其中规则格网DEM(Grid些方法主要是通过判断斜率和高程值来确定可视性。De—DEM)以其简单的数据结构特点，在包括可视性分析等地Floriani等提出了基于视线(

7、LineOfSight，LOS)的关键形分析中得到广泛应用，R3和参考面视域算法都是基于斜率算法来计算目标点的可视性，Franklin等对R3和此数据结构设计的。R2，XDraw算法作了详细的研究。JianjunWang等总结1．1R3算法了Franklin的研究后，提出了参考面视域算法，并且提到R3算法(如图1所示)是以视点，为基础，将DEM算法在计算位于山脊或谷峰的点相对于峡谷或沟壑有更格网进行八方向均分。从视点向目标点引出一条光线广的可视域。此后，吴艳兰、HuanpingWul1等对参考作为视线，如图中的，，该视线的水

8、平面投影会与DEM面算法作了相关研究，YeZhi等则进一步对这种现象格网边界的水平面投影相交于点P，通过线性内插计算进行了阐述，并结合R3算法进行了比较，认为R3算法要获得P的高程值，得到式1(N—NE为例)：收稿日期：2013一l1—2l基金项目：同家自然科学基金项目(41071244)