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基于Matlab的GUI绘制给水管网等压线和三维水压面
来源: | 作者:dxclww | 发布时间: 2020-05-20 | 2721 次浏览 | 分享到:
  对于了解整个管网的工作状况及管网的运行控制而言,直观地表达城市给水管网中等水压线和三维水压面的分布是一项基础性的工作,通常利用计算机自动绘制城市给水管网等压线和三维水压面。在给水管网等压线和三维水压面的绘制过程中,首先必须对管网进行静态平差计算,以获得某一时刻管网中各节点的压力值。利用绘制地形等高线的方法绘制给水管网等压线,此项技术没有充分挖掘和利用给水管网中等压线自身固有的特殊性,算法复杂且较难理解和掌握。此外,以往的等压线绘制方法大多仅适于管网规模较小、管线密集的环状管网,在现有环内通过绘制环的对角虚拟管段并内插等压以提高等压线的绘制精度;绘制出来的等压线以折线段为主,不符合管网中等压线的实际分布情况,且在树状管网中应用效果不佳,精度不高。如果采用有限元法进行等压线和三维水压面的绘制,虽然绘制出的等压线能以曲线的形式表达,并较为接近实际情况,但若想提高等压线的精度,则必须使形成的每个三角形尽可能为锐角三角形,并保证各个三角形不交叉重复,步骤繁琐,判断条件复杂,通用性较差。随着三维绘图技术的发展,给水管网中三维水压面的绘制技术应运而生。三维图形直观性强,可从不同方位和角度再现水压分布的特征,具有较强的立体感和逼真感。给水管网中三维水压面绘制主要通过管网投影区域的四边形网格插值,利用OpenGL图形库进行管网三维水压面的绘制由于OpenGL所采用的曲面插值方法和曲面拟合方法的局限性,所绘制的三维水压面个别区域与实际水压分布趋势有所偏离,同时所绘水压面仍不够平坦光滑。所以,寻找一种简洁有效而又满足高精度要求等压线和三维水压面绘制方法是一项迫切的任务。
1Madab的GUI开发环境及算法介绍
  Matlab的GUI(GraphicalUser Interface,图形用户界面),是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象构成的一个用户界面,用户可以基于GUI二次开发自己的界面程序;而且Matlab具有图形处理功能,包括高级的二维、三维图形可视化的处理工具,也包括低级的命令用于定义图形外观。
  管网中等压线绘制实际上是等值线绘制的一种。等值线绘制是对大量离散的且具有一定规律的几何量值或物理量值进行图形处理的一项极其常用的技术。在Matlab环境下实现绘制等压线和三维水压面算法的基本思想是将节点的水压看作节点纵、横坐标的函数值即H=厂(X,Y),然后根据管网中各个节点的纵、横坐标范围,线性内插若干个点,
   


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