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。 折点通过一系列边连接,形成三角形网络。 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 的输入要素保持在与 TIN 中的结点或边相同的位置。 这允许 TIN 保留输入数据的所有精度,同时对已知点之间的值进行建模。 通过将表面上精确定位的要素(如山峰、道路和溪流)用作 TIN 结点的输入要素,可以将其包含在表面上。

有不同的插值方法来形成这些三角形,例如 Delaunay 三角测量或距离排序。 ArcGIS 支持 Delaunay 三角测量方法。 所得到的三角测量满足 Delaunay 三角形准则,该准则确保没有顶点位于网络中三角形的任何外接圆的内部。 如果 TIN 上的各处均满足 Delaunay 准则,则所有三角形的最小内角最大。 结果是尽可能避免长而细的三角形。

TIN 的单位应为英尺或米,而不是十进制度。 使用地理坐标系中的角坐标构建时,Delaunay 三角测量无效。

与栅格表面模型相比,TIN 模型的应用范围较小,并且构建和处理成本较高。 获得良好源数据的成本可能很高,并且由于复杂的数据结构,处理 TIN 的效率往往低于处理栅格数据的效率。

TIN 的最大允许大小会因空闲的连续内存资源而变化。 正常操作条件下,可达到的最大大小为 1000 到 1500 万个结点。 无论如何,为了可用性和性能,强烈建议将大小限制在几百万之内。

约束型 Delaunay 三角测量

约束型 Delaunay 三角测量方法在隔断线以外的所有方面都遵循 Delaunay 规则。

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。 因此,一个输入隔断线段可以生成多个三角形边。 使用约束型 Delaunay 三角测量时,不会发生加密,并且每个隔断线段将作为单个边添加。

在 TIN 上设置受约束的特性不会改变三角测量的现有状态。 它只控制该时间点之后发生的事情。 因此,如果在设置受约束的三角测量特性之前添加隔断线,则这些隔断线要素将保持不变。 为增强这些隔断线而添加的增密点不会被移除。

在 TIN 上设置受约束的特性后,则无法取消设置。 约束型 TIN 无法转换为或另存为符合 Delaunay 准则的 TIN。

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。 这是因为生成的 TIN 可能包含较少的长而细的三角形,这些三角形对于表面分析而言是不理想的。 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。

当您需要显式定义某些保证不会被三角仪修改(即分割为多个边)的边时,可以考虑使用约束型 Delaunay 三角测量。

约束型 Delaunay 三角测量对于最小化 TIN 的大小也很有用,因为它们的隔断线未加密,具有较少的结点和三角形。

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