空間統計學算法5

 

  四、二、三維等參單元法分析

  常見的需要建立內插形函數的單元體有各種各樣的形式,下圖顯示了一部分,事實上不管是平面問題還是三維問題,還存其它各種各樣的模式。

         

                           圖3 形函數單元體示意圖

  一維等參單元的插值方法同樣可以推廣到二、三維。在二維單參單元常見的基本類型是四節點四邊形等參單元(B), B1、B2、B3、B4分別爲常用的四節點四邊形的變體。在三維等參單元常見的基本類型是8節點六面體等參單元(D), D1爲其變體,見上圖。
下面分別給出平面四節點四邊形單元(B)、平面八節點四邊形單元(B4)、空間八節點六面體(D)的插值函數表達式。

  1、平面四節點四邊形單元(B)

  設平面四節點四邊形單元(B)的四個角點分別爲1、2、3、4,且右上角點爲1,呈逆時針排列,二維自然座標爲 ,則可以得到如下形式的形函數解:


                   

  2、平面八節點四邊形單元(B4)

  設平面八節點四邊形單元(B4)的四個角點分別爲1、2、3、4,且右上角點爲1,呈逆時針排列,5、6、7、8點分別位於角點1與2、2與3、3與4,以及4與1之間的點,二維自然座標爲 ,則可以得到如下形式的形函數解:

        

  3、空間八節點六面體(D)

  設空間八節點六面體(D)的八個角點分別爲1、2、3、4、5、6、7、8,三維自然座標爲 ,它們的自然座標分別爲(1,1,1) 、(-1,1,1) 、(-1,-1,1)、 (1,-1,1)、 (1,1,-1)、(-1,1,-1)、 (-1,-1,-1)、(1,-1,-1),則可以得到如下形式的形函數解:

        

  五、形函數與泛權算法的關係

  可以證明事實上形函數法是泛權算法的一種特例,事實上應用泛權算法針對任何一個單元體均可以得到各種各樣的形函數。應該說形函數是泛權理論中兩種經典表達式中的一種。應用泛權思想,現有形函數方法還可以得到進一步的改進。

  六、形函數在等高線分析中的應用

  平面三角形和四邊形的形函數均可以應用在DEM中,應用三角形節點、四邊形節點來生成等高線,而且這個等高線解是一個顯性的數學表達式解。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章