TIN数据格式：DEM的三种表示方法之一

点击数：更新时间：2024-06-24 13:39:18

TIN是Triangle Irregular Network的简称。在地理信息系统中，DEM（Digital Elevation Model）最主要的三种表示模型是：

规则格网模型（GRID）
等高线模型（Contour）
不规则三角网模型（TIN）

第一种：规则格网模型（GRID）

第二种：等高线模型（Contour）

第三种：不规则三角网模型（TIN）

规则格网数据模型比较简单，但是存在数据冗余，而且不容易看到地势的规律。

等高线能够一眼看到山峰和山谷。

不规则三角网模型（TIN）是另外一种表示数字高程模型的方法，它既减少规则格网方法带来的数据冗余，同时在计算坡度效率方面又优于纯粹基于等高线的方法。

TIN是一个三维空间的分段线性模型。
TIN模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程）。
TIN数据组织
存储每个点的高程，还要存储其平面坐标、节点连接的拓扑关系，三角形及邻接的三角形等关系。
TIN模型在概念上类似于多边形网络的矢量拓扑结构，只是TIN模型不需要定义“岛”和“洞”的拓扑关系。

一、TIN的数据组织

TIN数据模型
三角形+边+顶点

三角形:三个指向它三个边的记录的指针;
边:两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针;
顶点:坐标(X,Y, Z)。

TIN数据模型
顶点+相邻三角形

三角形:三个顶点和三个相邻三角形;

顶点:坐标(X, Y, Z)。

二、TIN的建立

方法
GRID转换为TIN
Delauany三角剖分

●特性
-其Delaunay三角网是唯一的;
-三角网的外边界构成了点集P的凸多边形“外壳”
-没有任何点在三角形的外接圆内部，反之，如果一一个三角网满足此条件，那么它就是Delaunay三角网。
-与其他三角形结构相比，它能将其中的最小角最大化，符号最优化条件。

建立
对给定的点集合P={P;|i=12,..n}中的任意三个点: Pr、 Pg、 P(r≠s #t)，其外接圆半径为R，若点集中其他任何点PR(k≠r≠s≠t)到该最小外接圆圆心的距离Dk>R，则P、Ps、 Pr可以构成一个Delauany三角形。

三、TIN的局部优化（LOP）

局部优化过程LOP 。Lawson [1977]提出了一个局部优化过程LOP (Local Optimization Procedure)方法。先求出包含新插入点p的外接圆的三角形，这种三角形称为影响三角形(Influence Triangulation)。删除影响三角形的公共边(图b中粗线)，将p与全部影响三角形的顶点连接，完成p点在原Delaunay三角形中的插入。
三角网插值
动态建网技术
-LOD(Layer Of Detail)
-移动模糊，静止清晰

三、Voronoi图(梯森多边形)

梯森多边形

-梯森多边形(Thiessen Polygins，Voronoi Diagram, Dirichlet Tesselation) ;
-是Delauany三角网的对偶;
-是空间的一种分割方式(一个梯森多边形内的任意一点到本梯森多边形中心的距离都小于到其它梯森多边形中心的距离) ;
-对空间的一种内插方法(空间的任何一个未知点的值都可以由距离它最近的已知点的值取代) ;
-生成方法——由Delauany三角网生成。