随着科学计算可视化及计算机技术的发展,数字高程模型算法研究已经成为地学的经典研究领域之一。从20世纪50年代末期至今,人们对数字高程模型的研究热情从未减退,在60年的研究历程中,已有一些成熟的模型应运而生,包括等高线模型、格网模型、不规则三角网模型,在这些模型的生成算法方面,也存在一些成熟的思想,随着空间信息技术的进一步发展,为使DEM建模更符合实际地形,对算法的研究仍在继续,在DEM三种模型中,以TIN较为常用,因此其生成算法一直备受关注。本文首先对传统的TIN生成算法原理进行总结,并针对其特点进行了分析,在此基础上,研究了基于凸壳建立TIN的原理和方法,并提出了一种基于凸壳扩张法的TIN生成算法。由于目前许多计算几何学书籍及算法在凸壳的建立过程中,都对点集进行限制以简化凸壳的建立过程,本文算法在对离散点进行排序的同时对重复点及不符合条件的点进行了剔除。本文所采用的基于凸壳扩张的TIN生成算法的核心共为两步：第一步为快速的将所有离散点连接成各边互不交叉的三角网；第二步为该三角网的优化。本文算法的优势在于待扩张点都位于凸壳的右侧,同时,连入扩张点后的多边形边界仍为凸壳,且构网速度较快,并能够对不符合条件的点进行处理,同时对D-TIN的凸壳边及公共边分别进行保存,在后续的边界约束嵌入方面优势显著。实际地形地貌中存在大量的约束数据,这些约束数据,可以是外部的行政边界,也可以是大面积的水域、山脊线、山谷线、断裂线等,一般的D-TIN生成算法很难满足实际应用的要求,因此本文在基于凸壳扩张法生成的D-TIN基础之上,嵌入约束数据域。约束数据域包括内部约束岛屿、外部约束边界及内部约束线段。在约束数据的嵌入过程中,本文研究了约束边嵌入的多种算法,并对循环边交换算法进行改进,改进后的算法不仅符合多边形Delaunay到分原则,对约束数据嵌入过程中的特殊情况提出了解决办法,不必对约束变的影响域进行查询号,同时对外部边界约束的外部三角形及内部约束岛屿的内部三角形进行了剔除,使不规则三角网更接近实际地形。基于约束数据域的三角网生成等值线,也是本文的研究内容之一。本文在等值点追踪生成过程中,充分利用了含有约束数据域的不规则三角网的拓扑关系,并有效的顾及到了约束数据域的影响,基于约束数据域一次性生成等值线。当等值点确定后,选用样条插值函数对等值线进行光滑,最终生成满足地表特征表达的等值线。本文在对上述问题进行研究的过程中,对改进后的算法进行了实验,实验结果表明,本文改进后的算法简单有效,具有实用性。