不规则三角网(TIN)
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不规则三角网（
TIN
）
Ⅰ
数字高程模型（
DEM
）
地球表面高低起伏，
呈现一种连续变化的曲面，这种曲面无法用平面地图来确切
表示。于是我们就
利用一种全新的数字地球表面的方法——
数字高程模型
的方法，这种方法已被
普遍广泛采用。数字
高程模型即
DEM
（
Digital Elevation Model
）
，是以数字形式
按一定结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的
模型，
也是地形形状大小和起伏的数字描述。
DEM
有三
种主要的表示模型：规则格网模型，等高线模型和不规则三
角网。
格网（即
GRID
< br>）
DEM
在地形平坦的地方，
存
在大量的数据冗余，在不改变格网大小情况下，难以表达
复杂地形的突变现象，在某些计
算，如通视问题，过分强调
网格的轴方向。不规则三角网（简称
TIN
，即
Triangulated
Irregular Network
）是另外一种表示数字高
程模型的的方法
（
Peuker
等，<
/p>
1978
）
，
它
既减少了规则格网带来的数据冗余，
同时在计算（如坡度）效率方面又优于纯粹基于等高
线的方
法。不规则三角网能随地形起伏变化的复杂性而改变采样点
的密度和决定采样点的位置，因而它能够避免地形起伏平坦
时的数据冗余，又能按地形
特征点如山脊，山谷线，地形变
化线等表示数字高程特征。Ⅱ
TIN
的基本知识
在
TIN
中，满足最佳三角形的条件为：尽可能的保证三角形的
三个角都是锐角，
三角形的三条边近似相等，
最小角最大化。
TIN
是基于矢量的数字地理数据的一种形式，
通过
将一系列折点（点
）组成三角形来构建。形成这些三角形的
插值方法有很多种，
例
如
Delaunay
三角测量法或
距离排序
法。
ArcGIS
支持
Delaunay
三角测量方法。
TIN
的单位是英尺或米等长度单位，
而不是度分秒。
当使用地理坐标系的角度坐标进行构建时，
Delaunay
三角
测量无效。创建
TIN
时，应使用投影坐标系（
PC
S
）
。
TIN
模型的适用范围不及栅格表面模型那么广泛，
且构建和处理所需
的开销更大。获得优良源数据的成本可能
会很高，并且，由于数据结构非常复杂，处理<
/p>
TIN
的效率
要比处理栅格数据低。
TIN
通常用于较小区域的高精度建模
（如在工程应
用中）
，此时
TIN
非常有用，因为它们允许计算平面面积、
表面积和体积。Ⅲ T
IN
在
ArcGIS
中的存储
TIN
表面数据模
型由结点（
Node
）
、边（
Edge<
/p>
）
、三角形（
Triangle
）
、包面
（
Hull<
/p>
）和拓扑（
Topology
）组成。<
/p>
与
coverage
类似，
TIN <
/p>
以文件目录形式存储。
但
TIN
没有关联的
INFO
文件。
TIN
目录由七个包含
TIN
表
面信息的文件组成。这些文件以二进制格式编码，因此无法
通过标准文本显示或编辑程序读取。
TIN
的最大允许大小视连续可用内存资源而定。
对
< br>于
Win32
系统而言，正
常操作条件下，可达到的最大大小
为
1000
到
1500
万个结点。
出于可用性和性
能的考虑，
强
烈建议始终将此大小限制在几百万。如果超出这一
大小，则
最好使用
terrain
数据集来表示。
ArcGIS
10
中采用了约束性
Delaunay
三角测量，
也就是除了沿隔断线的位置，其他地方都遵守
Delaunay
准
则。Ⅳ
如何创建
TIN
在
Arc
GIS
中，
TIN
主要是通
过矢量数据、栅格数据、
Terrain
数据集
来创建。
1.
从矢量数据创建
这是最常用的一种方
法。可以通过点、线、面来构建
TIN
，
不同的几何类型可以提供不同的表面要素类型（
SF_Type
）
，
我们一起来了解下不同的
SF_Type
。
（
1
）
离散多点
（
Mass
Point
）
离散多点是
TIN
中的主要输入要素，由它们来决定表面的
总体形状。
(
2)
隔断线（
Breakline
）
隔断线通常用于呈现自然要素（如山脊线或河流）或建筑要<
/p>
素（如道路）
。隔断线有以下两种：硬隔断线与软隔断线。
隔断线可以有高程信息，也可以没有高程信息。
硬隔断线：硬隔断线用于表示表面坡度的不连续性。河流和
道路断面可作为硬
隔断线包括在
TIN
中。硬隔断线
能够捕
获表面的突变并能改进
TIN
的显示和分析质量。
软隔断线：软隔
断线是不会改变表面局部坡度的线状要素，
例如表示研究区范围边界的线等。
(3)
多边形（
Po
lygon
）
裁剪多边形：用于定义
TIN
表面的边界。位于裁剪多边形
之外的输入数据将从插值和分析操作（
例如，等值线或体积
计算）中排除。
擦除多边形：位于擦除多边形之内的输入数据，将从插值和
分析操作（例如，等值线或体
积计算）中排除。
替换多边形：用于将边界及所有内部高度设
置为相同的值。
可用于对湖泊或者坡度挖掘到水平面以下的区域进行建模。
填充多边形：用于将一个整数属性值分配给位于此填充多边
形内部的所有三角形。表面高度不受影响，并且不发生裁剪
或擦除操作。
以上多边形也有软硬之分，类似于软硬隔断线用法。
创建
TIN
使用的的工具是
Creat TIN
，
在输入要素列表中，
可以为每种要素的角色进行指定。
如果是更新、
修改
TIN
，
可以使用工具
Edit TIN
工具。
2.
从
栅格数据创建
栅格数据可以转换为
TIN
，并且可以用于简化地表模型。在
ArcGIS
中主要是通过
Raster to TIN
工具进行显示。
栅格转
TIN
工作过程：首先根据足量的输入栅格点（像元
中心）
生成候
选
TIN
，
以便完全覆盖栅格表面的边缘。
然后，
该工具会逐步改进
TIN
表面，
直到符合指定的
Z
容差。
这