基于不规则三角网的水下等深线优化方法研究

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水下等深线图是反映水下地形和水深分布的重要工具。准确的等深线对于水文维护、通航安全和水利工程管理具有重要指导意义[1-2]。随着国内水利工程建设规模的不断扩大和水利枢纽通航建设标准的提高[3-4]，对等深线图的准确性和可读性提出了更高要求。目前，水下等深线制图过程中仍存在精度不足、编绘效果不真实、人工编辑工作量大等问题，影响了水下地形特征的准确表达，不利于水利部门进行科学决策。因此，研究并提出一种能够提高等深线质量、降低人工编辑工作量的优化方法，对保障水利安全和提升水利工程建设维护效率具有重要的现实意义[5] C

等深线是指在水域中将具有相同深度值的一系列点相连而成的闭合曲线，经过适当比例缩小后的平面投影[6-8]。等深线优化技术是指通过算法改善原始等深线的质量，使其更加平滑、准确地反映水下地形特征。等深线优化除了需要满足曲线优化的一般要求外，还要确保优化过程中保持固定点的位置。因此，一般的曲线优化算法很难应用于等深线优化。

近年来国内外学者针对等深线优化问题已进行了系列研究，常见的等深线优化方法有D-P算法[9-10]具有约束的D －P 算法[11-12]、基于弯曲的优化方法[13]、双缓冲区算法[14]以及基于蛇模型的方法[15-16]等。D-P算法作为一种经典的线条优化方法，具有实现简单和计算效率高的优点，但可能会丢失重要特征点，导致线条形状失真。具有约束的D-P算法通过引人额外条件，在保持线条主要特征的同时实现了更合理的简化，然而该算法在处理复杂曲线时仍可能产生过度简化，且难以适应多尺度数据。……