Триангулированные нерегулярная сеть ( TIN ) [1] является представлением непрерывной поверхности , состоящей исключительно из треугольных граней (а треугольник сетка ), используемых главным образом в качестве дискретной Глобальной Решетки в моделировании первичного рельефа .
Вершины этих треугольников создаются из записанных в полевых условиях высот точек с помощью различных средств, включая съемку с помощью обычных методов, кинематики в реальном времени глобальной системы позиционирования (GPS RTK), фотограмметрии или некоторых других средств. Связанные с трехмерными данными ( x , y и z ) и топографией, TIN полезны для описания и анализа общих горизонтальных ( x и y ) распределений и взаимосвязей.
Цифровые структуры данных TIN используются в различных приложениях, включая географические информационные системы (ГИС) и автоматизированное черчение (САПР) для визуального представления топографической поверхности. TIN - это векторное представление физической поверхности суши или морского дна, состоящее из неравномерно распределенных узлов и линий с трехмерными координатами ( x , y и z ), которые расположены в сети неперекрывающихся треугольников.
TIN состоит из треугольной сети вершин, известных как массовые точки, с соответствующими координатами в трех измерениях, соединенных ребрами, чтобы сформировать треугольную мозаику . Трехмерные визуализации легко создаются путем визуализации треугольных граней. В регионах с небольшим изменением высоты поверхности точки могут быть широко разнесены, тогда как в областях с более интенсивным изменением высоты плотность точек увеличивается.
TIN, используемый для представления ландшафта , часто называется цифровой моделью рельефа (DEM), которую в дальнейшем можно использовать для создания цифровых моделей поверхности (DSM) или цифровых моделей местности (DTM). Преимущество использования TIN перед растеризованной цифровой моделью рельефа (DEM) при картировании и анализе состоит в том, что точки TIN распределяются по-разному на основе алгоритма, который определяет, какие точки наиболее необходимы для создания точного представления местности. Таким образом, ввод данных является гибким, и требуется хранить меньше точек, чем в растровой матрице высот с равномерно распределенными точками. В то время как ТИН можно считать менее подходит , чем растровой матрицы высот для определенных видов ГИС - приложений, таких как анализ поверхности по склону и аспекте , она часто используется в САПР для создания контурных линий. ЦМР и ЦМР могут быть сформированы из ЦМР. Матрица высот может быть интерполирована из TIN.
TIN основаны на триангуляции Делоне или на основе ограничений Делоне. Соответствующие триангуляции Делоне рекомендуются по сравнению с триангуляциями с ограничениями. Это связано с тем, что полученные TIN, вероятно, будут содержать меньше длинных тонких треугольников, которые нежелательны для анализа поверхности. Кроме того, интерполяция естественных соседей и генерация полигонов Тиссена (Вороного) могут выполняться только на триангуляциях, соответствующих Делоне. Ограниченная триангуляция Делоне может рассматриваться, когда вам нужно явно определить определенные ребра, которые гарантированно не будут изменены (то есть разбиты на несколько ребер) триангулятором. Ограниченные триангуляции Делоне также полезны для минимизации размера TIN, поскольку они имеют меньше узлов и треугольников, где структурные линии не уплотнены.
Модель TIN была разработана в начале 1970-х годов как простой способ построить поверхность из набора неравномерно расположенных точек. Первая программа триангулированной нерегулярной сети для ГИС была написана У. Рэндольфом Франклином под руководством Дэвида Дугласа и Томаса Пойкера (Пойкер) в Университете Саймона Фрейзера в 1973 г. [2]
Форматы файлов
Существует множество различных форматов файлов для сохранения информации TIN, включая Esri TIN , а также другие, такие как AquaVeo [3] и ICEM CFD. [4]