空間統計學演算法5

2021-04-15 18:28:22 字數 1000 閱讀 3922

四、二、三維等參單元法分析

常見的需要建立內插形函式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 形函式單元體示意圖

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型別是四節點四邊形等參單元(b), b1、b2、b3、b4分別為常用的四節點四邊形的變體。在三維等參單元常見的基本型別是8節點六面體等參單元(d), d1為其變體,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)的插值函式表示式。

1、平面四節點四邊形單元(b)

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

2、平面八節點四邊形單元(b4)

設平面八節點四邊形單元(b4)的四個角點分別為1、2、3、4,且右上角點為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,二維自然座標為 ,則可以得到如下形式的形函式解:

3、空間八節點六面體(d)

設空間八節點六面體(d)的八個角點分別為1、2、3、4、5、6、7、8,三維自然座標為 ,它們的自然座標分別為(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式解:

五、形函式與泛權演算法的關係

可以證明事實上形函式法是泛權演算法的一種特例,事實上應用泛權演算法針對任何乙個單元體均可以得到各種各樣的形函式。應該說形函式是泛權理論中兩種經典表示式中的一種。應用泛權思想,現有形函式方法還可以得到進一步的改進。

六、形函式在等高線分析中的應用

平面三角形和四邊形的形函式均可以應用在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乙個顯性的數學表示式解。

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