ArcGIS Pro 中的 TIN

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不规则三角网 (TIN) 图层通常为高程表面,表示某一范围内的高度值。TIN 图层位于 ArcGIS Pro 的地图和场景视图中。

什么是 TIN?

TIN 是一个数字方法,用于表示表面形态。TIN 是基于矢量的数字地理数据的一种形式,通过三角化一系列折点(点)进行构造。各折点通过由一系列边进行连接,最终形成一个三角网。TIN 的各边形成不叠置的连续三角面,可用于捕获在表面中发挥重要作用的线状要素(例如山脊线或河道)的位置。由于结点可以不规则地放置在表面上,所以在表面起伏变化较大的区域,TIN 可具有较高的分辨率,而在表面起伏变化较小的区域,则可具有较低的分辨率。

用于创建 TIN 的输入要素与结点或边在 TIN 中位于同一位置。这样,TIN 便能够在对已知点之间的值进行建模的同时保持输入数据的所有精度。可以在表面上引入精确定位的要素(如山峰、道路及河流),方法是将其用作 TIN 结点的输入要素。

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。生成的三角测量满足 Delaunay 三角形准则,这确保没有任何折点位于网络中三角形的任何外接圆内部。如果 TIN 上的任何位置都符合 Delaunay 准则,则所有三角形的最小内角都将被最大化。这样会尽可能避免形成狭长三角形。

TIN 的单位应该为英尺或米,而非十进制度。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。

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 TIN 的效率要比处理栅格数据低。

TIN 的最大允许大小视连续的可用内存资源而定。对于 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为几百万。

约束型 Delaunay 三角测量

除了沿隔断线的地方,约束型 Delaunay 三角剖分在其他任何地方都遵循 Delaunay 准则。

如果使用传统的 Delaunay 三角测量,隔断线由使用 Steiner 点的软件进行增密,从而确保所生成的 TIN 仍符合 Delaunay 准则。Steiner 点是添加到 TIN 的其他折点。这样,一条输入隔断线线段将导致形成多条三角形边。如果使用约束型 Delaunay 三角测量,不会进行增密,并且每条隔断线线段都作为一条单边添加。

对 TIN 设置约束型属性不会改变三角剖分的现有状态。它只是控制从此时起往后的状态。因此,如果在设置约束型三角测量属性之前添加隔断线,这些要素将保持不变。为增强这些隔断线而添加的增密点不会被移除。

对 TIN 设置约束型属性后,无法对其取消设置。约束型 TIN 无法转换为或另存为符合 Delaunay 准则的 TIN。

使用 Delaunay 还是约束型 Delaunay?

建议使用符合 Delaunay 准则的三角测量,而不是约束型三角测量。这是因为由此产生的 TIN 很可能包含较少的细长三角形,而这样的三角形很不适合进行表面分析。此外,只能对符合 Delaunay 准则的三角测量执行自然邻域插值和泰森多边形生成。

当需要明确定义三角仪肯定不会修改的某些边(即,将该边分割为多条边)时,可考虑使用约束型 Delaunay 三角测量。

约束型 Delaunay 三角测量也可用于最大限度缩小 TIN 的大小,因为在不对隔断线增密的情况下,结点和三角形数量较少。

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