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  • 不规则三角网算法

    2013-11-22 12:08:25
    不规则三角网算法,通过算法实现不规则三角网
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  • tin 不规则三角网 凸包 生成

    热门讨论 2010-05-30 12:30:44
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  • 一、TIN(不规则三角网)转GRID(Raster) 将TIN数据加载到ArcGIS中 找到工具,3D Analyst工具-转换-由TIN转出-TIN转栅格 双击工具,内插方法选线性内插,采样距离就是栅格的分辨率 单击确定即实现了TIN转GRID ...
    一、TIN(不规则三角网)转GRID(Raster)
    1. 将TIN数据加载到ArcGIS中
      在这里插入图片描述
    2. 找到工具,3D Analyst工具-转换-由TIN转出-TIN转栅格
      在这里插入图片描述
    3. 双击工具,内插方法选线性内插,采样距离就是栅格的分辨率
      在这里插入图片描述
    4. 单击确定即实现了TIN转GRID
      在这里插入图片描述
    二、GRID(Raster)转TIN(不规则三角网)

    同样以上图得到的GRID数据为原始数据

    1. 找到工具,3D Analyst工具-转换-由栅格转出-栅格转TIN
      在这里插入图片描述
    2. 双击工具并设置好参数
      在这里插入图片描述
    3. 单击确定
      在这里插入图片描述
    以上就是TIN(不规则三角网)转GRID(Raster)及GRID(Raster)转TIN(不规则三角网)的方法
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    一、什么是 TIN

    不规则三角网 (TIN) 以数字方式来表示表面形态,GIS 社区多年来一直采用此方法。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。各折点通过由一系列边进行连接,最终形成一个三角网。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。

    生成的三角测量满足 Delaunay1 三角形准则,从而确保不会有任何折点位于网络中各三角形的外接圆内部即所有的点都是三角形外接圆上的点。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(如山脊线或河道)的位置。在以下两幅图中,图1显示了 TIN 的结点和边,图2显示了 TIN 的结点、边和面。
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    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或需要更多细节的区域,TIN 可具有较高的分辨率,而在表面起伏变化较小的区域,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。可以在表面上包括精确定位的要素(如山峰、道路及河流),方法是将其用作 TIN 结点的输入要素。

    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 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。

    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。如果超出这一大小,则最好使用 terrain 数据集来表示。

    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或需要更多细节的区域,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。

    二、TIN 表面的基础知识

    不规则三角网 (TIN) 表面可由表面源测量值生成,也可由另一功能性表面转换而来。

    可以由包含高程信息的要素(如点、线和面)来创建 TIN 表面。使用点作为高程数据的点位置。使用具有高度信息的线来强化自然要素,例如,湖泊、河流、山脊和山谷。最后,使用面将 TIN 裁剪为适合您研究区域的大小。

    也可以由其他功能性表面(如栅格数据集或 terrain 数据集)创建 TIN 表面。可能希望将栅格表面转换为 TIN,以便向表面模型添加更多要素(如河流和道路)。要将栅格数据集转换为 TIN,可以使用栅格转 TIN 地理处理工具。

    处理多分辨率 terrain 数据集时,可能需要将 terrain 数据集的一部分转换为 TIN 表面,以特定的金字塔等级来处理这一小部分感兴趣区域。要将 TIN 转换为 terrain 数据集,可以使用 Terrain 转 TIN 地理处理工具。另外,基于文件的 TIN 具有实际的大小限制。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。如果超出这一大小,则最好使用 terrain 数据集来表示。

    多个不同的矢量数据源可构成一个 TIN 表面。在 TIN 表面设计过程中,为 TIN 中的每个数据源建立角色并确定每个数据源的使用方式。

    下面是对可用于构建 TIN 表面的表面要素类型的简要:

    2.1 离散多点

    离散多点是点高度测量;它们将作为 TIN 网中的结点。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。

    通过在表面变化程度较大的区域包括较多的离散多点,而在表面变化程度较小的区域包括较少的离散多点,可以利用 TIN 对非均匀表面进行有效建模。以下示例显示了按高度属性分类的离散多点。
    在这里插入图片描述

    2.2 隔断线和多边形 (hull)

    隔断线(如下所示)是具有或不具有高度测量值的线。这些隔断线会成为一条或多条三角形边的序列。隔断线通常用于呈现自然要素(如山脊线或河流)或建筑要素(如道路)。隔断线有以下两种:硬隔断线与软隔断线。
    在这里插入图片描述

    2.2.1 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。

    2.2.2 软隔断线

    软隔断线用于向 TIN 添加边,以捕获不会改变表面局部坡度的线状要素。研究区域边界可作为软隔断线包括在 TIN 中,以在不影响表面形状的情况下捕获它们的位置。

    2.2.3 多边形 (Hull)

    面用于表示具有面积的表面要素(如湖泊)或具有单独插值区域边界(外壳)的表面要素。多边形 (Hull) 可定义群岛中各个岛屿的海岸或研究区域的边界。

    2.3 多边形表面要素类型

    有以下四种多边形表面要素类型:

    • 裁剪多边形插值,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。
      在这里插入图片描述
    • 擦除多边形,用于定义插值的边界。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。替换多边形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。

    多边形要素作为三个或多个三角边的封闭序列集成到三角测量中。通过在 TIN 中使用隔断线和面,可以更好地控制 TIN 表面的形状。下面是使用离散多点创建的表面与同时使用离散多点和隔断线创建的表面进行了比较。图1显示了使用离散多点创建的 TIN;图2显示了使用离散多点和隔断线创建的同一区域的 TIN。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    2.4 高度源

    如果地理要素关联有 z 值,可以将 z 值包括到 TIN 表面中。例如,用于表示隔断线的线要素,它们有助于进一步定义 TIN 表面。隔断线通常有一个高程值与线图层中的每个折点相关联。如果要素启用了 3D,则高度源/字段将包含以单独属性表示的形状或要素 z 值。

    2.5 表面要素类型 (SF_type)

    表面要素类型能够帮助定义 TIN 表面以及根据与输入要素的矢量类型关联的行为对输入要素进行分类。例如,只能以离散多点的形式添加点。不过,线要素可描述为硬断线或软断线,面要素可以是硬裁剪、软裁剪、硬替换、软替换、硬擦除、软擦除、硬值填充或软值填充。

    线和面要素类型的硬和软限定词用于指示其位置处的表面坡度是否发生明显中断。硬断线表示坡度发生明显中断,而软断线将表示表面上坡度的变化较平缓。

    离散多点以单个结点的形式添加到 TIN 中
    在这里插入图片描述
    在三角测量中,以一系列三角边的形式强化隔断线。将根据需要添加 Steiner、增密点,以符合 Delaunay 三角测量的规则。
    在这里插入图片描述
    裁剪多边形用于描绘 TIN 的数据区或插值区。其边界在三角测量中将强化为隔断线。落在多边形之外的三角形将被掩膜。在进行插值时,这些三角形会变为 NoData。擦除多边形也会影响 TIN 的数据区。其边界在三角测量中将强化为隔断线。这样,落在多边形内部的三角形将被掩膜。替换多边形用于定义平坦区域。其边界在三角测量中强化为恒定高度的隔断线。多边形内部所有结点的 z 值均设置为同一个常数。
    在这里插入图片描述

    2.6 标签值

    标签值填充多边形将简单形式的整数属性值分配给三角形。其边界在三角测量中将强化为隔断线。这些面内部的三角形会将标签值作为属性。标签以有符号长整型数据形式存储。三角形标签代表用户定义的有关区域的条件。例如,土地覆盖代码。随后,可通过基于这些标签对三角形进行符号化的方式来渲染 TIN。“识别”工具也会报告它们的值。


    1. https://baike.baidu.com/item/Delaunay%E4%B8%89%E8%A7%92%E5%89%96%E5%88%86%E7%AE%97%E6%B3%95/3779918?fr=aladdin ↩︎

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  • 构建tin三角格网从而进行不规则三角网体积的运算,使用c#于vs2017平台上编写
  • 文中比较了传统的几种三角网的生成算法,并对它们的优缺点加以讨论,然后在此基础上采用改进的凸包算法建立等高线离散数据点的无约束三角网,最后提出了基于影响域的对角线...生成描述地形更为准确的不规则三角网(TIN)。
  • 采用离散点生成不规则三角形,生成等值线的代码
  • 三角网 数字地面模型 C++ 规则三角网生成算法
  • 别人写的,推荐参考 不规则三角网中等值点追踪算法的改进.pdf 不规则三角网中等值点追踪算法的改进.pdf
  • 不规则三角网的建立与应用,TIN的创建于使用,很实用
  • 1.完整的VS项目,采用VS2017编写;...3.可以构建不规则三角网,并进行土方计算; 4.采用可视化读文件方式,并用表格显示; 5.计算完成后实时绘制三角网; 6.可以输出TIN的点、边、三角形信息和土方量。
  • 一种不规则三角网生成算法论文.希望对你有帮助
  • 不规则三角网的算法设计与实…

    千次阅读 2016-01-25 15:28:29
    原文地址:不规则三角网的算法设计与实现作者:笨笨鸟 VB环境下不规则三角网的算法设计与实现(一)     江剑霞1,刘少华1,2, (1北京建筑工程学院,北京 100044 ;2江西省数字国土重点实验室 江西 抚州 ...

    VB环境下不规则三角网的算法设计与实现(一)

     

     

    江剑霞1,刘少华1,2

    (1北京建筑工程学院,北京 100044 ;2江西省数字国土重点实验室 江西 抚州 344000;)

    摘要:本文对不规则三角网生长算法实现的研究,利用了VB强大的可视化用户界面及其编程语言的灵活性及简单易懂特点,基于各行业对于DEM的需要,从而开发出一种利用VB6.0语言生成基于生长算法的不规则三角网,结合数据库强大的数据库存取,编辑,查询功能,共同实现离散点的管理和三角网的构成。

    关键词:不规则三角网;Delaunay三角网;VB环境;算法

     

    Algorithm designing and realizing of TIN In VB

    JIANG Jian-xia1, LIU Shao-hua1,2

    (1BeiJing Institute of Civil Engineering And Architecture, BeiJing, 100044; 2 Digital Land Key Lab of JiangXi Province, Fuzhou 344000)

    Abstract: the paper discuss the algorithm of the TIN which takes advantage of VB’s powerfully visible interface of user and flexibility and knowing easily of compiling procedure. On the basis of demanding for DEM for all professions, the author uses the VB language to develop a kind of TIN based on the growth-algorithm, in combination with the powerful function of the data base’s data accessed, edited and inquired about, achieving the management of the dispersed points and the construction of TIN

    Key words :TIN, Delaunay, VB, algorithm

     

    1         引言

    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,这种方法已经被普遍广泛采用。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。

    由于地理信息系统的普及,DEM作为数字地形模拟的重要成果已经成为国家空间数据基础设施(NSDI)的基本内容之一,并被纳入数字化空间框架(DGDF)进行规模化生产,已经成为独立的标准基础产品[5]。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)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,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。

    基于三角形的表面建模可适合所有的数据结构,且三角形在形状和大小方面有很大灵活性,能很容易地融合断裂线,生成线或其他任何数据,因此基于三角形的方法在地形表面建模中得到了越来越多的注意,已经成为表面建模的主要方法之一。VB语言简洁易学,对于学习GIS的学生来说无疑是接受很容易而且较快的一门计算机编程和开发语言,也是大多数学生最熟悉和了解的语言。正是基于对生成不规则三角网算法的研究和满足学GIS的学生对VB语言的喜爱和熟悉的情况下,本文就主要介绍用三角网生长算法生成不规则三角网及其在VB6.0环境下的实现。

    2         TIN的算法种类及各算法特点

    在介绍构成TIN各种算法之前我们要来了解认识一下一个重要法则——Delaunay三角网法则。通常构建三角网并不考虑地性线(山脊线,山谷线)的骨架作用,但是,由于用等高线数据构建三角网时,由于地形的复杂多样,有的地区存在因地形突变而形成的断裂线等特殊地貌。另外一些地区存在大面积水域等内部不需要构网的区域,因此,在精度要求较高的TIN中,必须考虑以上问题。因此此时应顾及地性线,断裂线,水域线等特殊情况,也就是应构建约束—Delaunay三角网。约束法是基于约束图计算约束D—三角剖分[1,9](简称CDT,即Constrained Delaunay Triangulation)构造算法[8],这种Delaunay三角网满足这样的法则:Delaunay三角网为相互邻接且互不重叠的三角形的集合,每一个三角形的外接圆内不包含其他点。Delaunay三角网由对应Voronoi多边形的点连接而成。Delaunay三角形有三个相邻点连接而成,这三个相邻顶点对应的Voronoi多边形有一个公共的顶点,此顶点是Delaunay三角形外接圆的圆心(如图1)。

    根据构建三角网的步骤,可将三角网生成算法分为三类:(1)分而治之算法(由Shmaos和Hoey提出),其基本思路是使问题简化,把点集划分到足够小,使其易于生成三角网,然后把子集中的三角网合并生成最终的三角网,用局部优化(LOP,即Local Optimization Procedure)算法保证其成为Delaunay三角网[3],它的优点是时间效率高,但需要大量递归运算,因此占用内存空间较多,如果计算机没有足够的内存,这一方法就无法使用[2];(2)数据点渐次插入算法(由Lawson提出),其思路很简单,先在包含所有数据点的一个多边形中建立初始三角网,然后将余下的点逐一插入,用LOP算法保证其成为Delaunay三角网[3]。此算法虽然容易实现,但效率极低;(3)三角网生长算法,在这三种算法中,三角网生长算法在80年代以后的文献中已很少见,较多的是前两种算法[3],三角网生长算法目前较少人研究,笔者在这里讨论的就是这一算法,该算法是由Michael J.McCullagh,Charles G.Ross提出的,本文对原有的三角网生长算法作了进一步优化。

    2.1   三角网生长算法步骤:(过程如图2)

    (1)       在所采集的离散点中任意找一点,然后查找距此点最近的点,连接后作为初始基线。

    (2)       在初始基线右侧运用Delaunay法则搜寻第三点,具体的做法是:在初始基线右侧的离散点中查找距此基线距离最短的点,做为第三点。

    (3)       生成Delaunay三角形,再以三角形的两条新边(从基线起始点到第三点以及第三点到基线终止点)作为新的基线。

    (4)       重复步骤(2),(3)直至所有的基线处理完毕。

    也有人称此算法为“炸弹法”。

      [转载]不规则三角网的算法设计与实现[转载]不规则三角网的算法设计与实现

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  • 不规则三角网(TIN)生成算法硕士论文

    热门讨论 2010-05-31 20:15:02
    关于不规则三角网生成算法的硕士论文,绝对是你毕业论文不可多得的宝贵资料
  • 不规则三角网(TIN):https://blog.csdn.net/kikitamoon/article/details/8217641 DEM、TIN与栅格之间的关系:...
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空空如也

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