线性插值法

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线性插值法

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线性插值法

线性插值法与手工绘制等值线相近,这种方法是通过在数据点之间连线以建立起若干个三角形来工作的。所有连接得到的三角形的边都不能与另外的三角形相交,其结果构成了一张覆盖数据点范围的,由三角形拼接起来的网。 每一个三角形定义了一个覆盖该三角形内数据点的面。三角形的倾斜和标高由定义这个三角形的三个原始数据点确定。给定三角形内的全部结点都要受到该三角形的表面的限制。

如果选中线性插值方案,2D散点会首先三角化构成一个临时TIN。TIN将散点用三角网相连,用来将散点插值到其他特征对象,如有限差分网格或有限元网格。

利用三角形三个顶点定义平面,其所用方程如下所示:

image21_1

其中A、B、C和D通过三个顶点的坐标值 (x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)和 (x3,y3,z3)计算所得:

\ A = y_1(z_2-z_3) + y_2(z_3-z_1) + y_3(z_1-z_2)

\ B = z_1(x_2-x_3) + z_2(x_3-x_1) + z_3(x_1-x_2)

\ C = x_1(y_2-y_3) + x_2(y_3-y_1) + x_3(y_1-y_2)

\ D = -Ax_1 - By_1 - Dz_1

平面方程还可写成:

z = f(x,y) = -\frac{A}{C}x-\frac{B}{C}y-\frac{D}{C}

上式为计算三角形任一顶点高程的平面方程。

因为TIN只能覆盖散点集凸面,对凸面外部区域不能使用线性插值法进行外插值。其他散点集凸面外的点,在进行外插时被设置为默认数值,该数值可在插值时进行设定。下图所示为2D散点集被插值到2D有限差分网格,

Text Box: Convex Hull of a Scatter Point Set