TIN в ArcGIS Pro

Доступно с лицензией 3D Analyst.

Обычно слой TIN – это поверхность высот, отображающая значения высот в заданном экстенте. Слои TIN доступны в видах карт и сцен в ArcGIS Pro.

Что такое TIN?

TIN цифровой вариант отображения морфологии поверхности. TIN является формой векторных цифровых географических данных, которые строятся методом триангуляции набора вершин (точек). Вершины соединяются серией ребер и формируют сеть треугольников. Ребра TIN формируют непрерывные, непересекающиеся треугольники, которые могут использоваться для определения положения линейных пространственных объектов, играющих важную роль в построении поверхностей. Поскольку узлы могут располагаться на поверхности неравномерно, TIN может иметь более высокое разрешение (resolution) в областях, где поверхность крайне неравномерна, и более низкое разрешение в областях с однородной поверхностью.

Входные пространственные объекты, использующиеся для создания TIN, остаются на тех же местах, где располагаются узлы и ребра TIN. Это позволяет TIN сохранить точность входных данных при одновременном моделировании значений, расположенных между известными точками. Вы можете с высокой точностью расположить на поверхности пространственные объекты – например, горные пики, дороги и реки – использовав их в качестве входных данных для узлов TIN.

Существуют различные методы интерполяции для формирования этих треугольников, например триангуляция Делоне. ArcGIS поддерживает метод триангуляции Делоне. Полученная триангуляция удовлетворяет критерию триангуляции Делоне, в соответствии с которым внутри окружностей, описанных через вершины любого из треугольников в сети, не должно лежать ни одной вершины этих треугольников. Если критерий Делоне соблюдается по всему TIN, минимальный угол всех углов всех построенных треугольников максимизируется. В результате, исключается появление «тонких» треугольников.

Единицами измерения TIN являются футы или метры, но не десятичные градусы. Триангуляции Делоне некорректны, если построены с помощью угловых координат Географической системы координат.

Модели TIN не так широко доступны, как растровые модели поверхностей, и, как правило, их построение и обработка несколько дороже. Стоимость получения высококачественных исходных данных может быть достаточно высока, а обработка TIN, из-за сложности их структуры, несколько менее эффективна, чем обработка растровых данных.

Максимально допустимый размер TIN варьируется в зависимости от свободных непрерывных ресурсов памяти системы. При нормальных условиях работы с Win32 максимально возможный достижимый размер составляет от 10 до 15 миллионов узлов. Независимо от этого, настоятельно рекомендуется ограничить размер несколькими миллионами ради удобства и производительности.

Триангуляция Делоне с ограничениями

Метод триангуляции Делоне с ограничениями везде повторяет правила Делоне, за исключением вдоль линий перегиба.

При традиционном методе триангуляции Делоне, линии излома уплотняются точками Штейнера посредством программного обеспечения, благодаря чему полученная таким образом сеть TIN остается по-прежнему соответствующей Делоне. Точки Штейнера являются дополнительными вершинами, включенными в TIN. Поэтому на один отрезок входной линии перегиба может приходиться несколько ребер треугольника. При использовании триангуляции Делоне с ограничениями уплотнения не происходит, и каждый отрезок линии перегибов добавляется как одно ребро.

Добавление фиктивного свойства для TIN не изменяет существующее состояние триангуляции. Оно только влияет на то, что случится далее. Следовательно, если линии перегиба будут добавлены до установки свойства триангуляции с ограничениями, то такие объекты останутся неизменными. Любые точки уплотнения, добавленные для того, чтобы повлиять на линии перегиба, не удаляются.

Установленное в сети TIN фиктивное свойство не может быть отменено. Фиктивные сети TIN не могут быть преобразованы в или сохранены как сети TIN Делоне.

Метод традиционной триангуляции Делоне или с ограничениями?

Триангуляции по Делоне более предпочтительны в сравнении с фиктивными триангуляциями. Это потому, что полученные сети TIN могут с большей долей вероятности содержать меньшее количество длинных и узких остроугольных треугольников, неудобных для анализа поверхности. Кроме того, интерполяция ближайших окрестностей и создание полигонов Тиссена (Вороного) могут быть выполнены только в триангуляциях по Делоне.

Возможность применения триангуляции Делоне с ограничениями можно рассматривать, когда вам требуется точно определить конкретные ребра, которые гарантированно не будут изменены (т.е. разбиты на несколько ребер) триангулятором.

Триангуляции Делоне с ограничениями могут быть полезны для уменьшения размера TIN, поскольку у них меньшее количество узлов и треугольников, где линии перегиба не уплотнены.

Связанные разделы