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Cesium选定范围取最高、最低高程及填挖方分析

最近做一个填挖方分析的三维功能模块,受前人启发实现了一种取最高最低高程,以及填挖方分析的方法。

Cesium填挖方分析

前人的启示

Cesium- How to calculate highest point, lowest point, average altitude in a specified area around the click position?

翻译如下:

Cesium - 在选定区域如何计算最高点、最低点、平均高程?

Qandeel Abbasi: 我的解决方案是在一个方形区域,通过双线性插值,取得范围内采样点的经纬度,然后使用 Cesium 提供的 sample terrain 接口,来获取所有采样点的高程,然后取得最高、最低,并计算平均值……

最高、最低高程

Qandeel Abbasi 的思路,其实就是通过采样获取最高、最低高程,采样点越密集、越多,精准度就越高。

但他在原答案中贴出的代码,是谷歌地图的 API……

通过查阅,我采用了更方便、通用的方式——turf。

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// turf格式的polygon
const turfPolygon = turf.polygon([[
[115.81892851491955, 40.4802518813306],
[115.81630221287354, 40.482671616134674],
[115.81951377727235,40.4833706498091],
[115.81892851491955, 40.4802518813306],
]]);
// 获取四至
const turfExtent = turf.bbox(turfPolygon);
// 在turfPolygon中按网格取样点,网格间距3米
const turfSamplePoints=turf.pointGrid(turfExtent,0.003,{
units:'kilometers',
mask: turfPolygon,
});
// 将turf取样点转为Cesium的取样点
const cesiumSamplePoints = [];
for (let i = 0; i < turfSamplePoints.features.length; i++) {
const coord = turfSamplePoints.features[i].geometry.coordinates;
cesiumSamplePoints.push(Cesium.Cartographic.fromDegrees(coord[0],coord[1]));
}
// 获取取样点的高程,使用11级地形,级别越高越精确,但更耗时
Cesium.when(Cesium.sampleTerrain(viewer.terrainProvider,11,cesiumSamplePoints),(updatedPoints) => {
// 在更新后的取样点中,获得最高海拔和最低海拔
let highest = 0;
let lowest = 8888;
updatedPoints.forEach(point=>{
if (point.height>highest) {
highest = point.height.toFixed(3);
}
if (point.height<lowest) {
lowest = point.height.toFixed(3);
}
});

填挖方分析

填挖方分析,采用了微积分的思想。

获取最高最低高程的过程中,已经在 polygon 内进行了采样。

可以利用这些采样点,将 polygon 平均划分成 n 个小区域。

每个小区域的面积乘以高程差,即为该小区域的挖方或填方体积,累加即可得总 的填挖方体积

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// 设定平整高程
const level = 620;
// 计算面积和单个取样点面积
const area = turf.area(turfPolygon).toFixed(3);
const diffArea = area / cesiumSamplePoints.length;
// 根据每个取样点与平整高程的差,累加挖方量和填方量
let cut = 0;
let fill = 0;
cesiumSamplePoints.forEach((point) => {
if (point.height > level) {
cut += (point.height - level) * diffArea;
} else if (point.height < level) {
fill += (level - point.height) * diffArea;
}
});

参考

示例:

cut&fill

完整代码:

https://github.com/kaifeiji/cesium-examples/blob/master/cutandfill.html

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