Концепция поверхности на основе TIN

Модель данных поверхности TIN состоит из узлов, ребер, треугольников, полигонов оболочки и топологии.

Узлы

Узлы являются основными функциональными блоками TIN. Источниками узлов являются точки и вершины линий, содержащиеся во входных источниках данных. Каждый узел участвует в триангуляции TIN. Каждый узел модели поверхности TIN должен иметь z-значение.

Ребра

Каждый узел соединяется с ближайшими к нему узлами посредством ребер, в результате формируются треугольники, которые удовлетворяют критерию Делоне. Каждое ребро имеет два узла, а узел может иметь два ребра и более. Поскольку ребра на каждом конце имеют по узлу с z-значением, можно вычислить склон вдоль ребра между узлами.

Каждый пространственный объект из источников входных данных, использующийся для построения TIN, обрабатывается в соответствии с типом поверхности. Линии перегиба в TIN триангуляции всегда обрабатываются как ребра. Эти ребра маркируются внутри TIN как hard или soft.

Треугольники

Каждая треугольная грань описывает поведение участка поверхности TIN. Значения координат x, y и z трех узлов треугольника могут использоваться для описания грани, например, уклона, экспозиции, площади и длины поверхности. Рассматривая весь набор треугольников в целом, можно получить дополнительную информацию о поверхности, включая объем, профили поверхности и видимость.

Поскольку каждая грань демонстрирует определенное поведение поверхности, важно убедиться, что опорные точки выбраны максимально точно, для вычисления наиболее качественной поверхности. Модель TIN поверхности может оказаться неудачной, если опорные точки в важных областях расставлены неверно.

Оболочка

Оболочка TIN формируется одним или несколькими полигонами, содержащими полный набор точек, использующихся для построения TIN. Полигоны оболочки определяют зону интерполяции TIN. Внутри или на ребре полигонов оболочки можно интерполировать z-значения поверхности, выполнять анализ и генерировать отображение поверхности. Вне полигонов оболочки, информацию о поверхности получить нельзя. Оболочка TIN может состоять из одного или нескольких полигонов, которые могут быть невыпуклыми.

Невыпуклая оболочка должна задаваться пользователем при построении TIN с помощью включения исключающих пространственных объектов (вырезающих и стирающих). Эти объекты явно определяют ребро поверхности. Если для задания оболочки не использовались исключающие объекты, генератор TIN создаст выпуклую оболочку для задания краевых ребер TIN. Выпуклая оболочка – это полигон, любая линия которого, соединяющая любые две точки TIN, должна проходить внутри или задавать ребро выпуклой оболочки. Задание невыпуклой оболочки позволяет избежать генерации ошибочной информации в областях TIN, которые лежат за пределами текущего набора данных, но в пределах выпуклой оболочки. Рассмотрите диаграмму, приведенную ниже.

Без использования вырезающих объектов, в закрашенных областях могут быть интерполированы неверные значения.

Топология (Topology)

Топологическая структура TIN определяется информацией, которая формируется на основе базовых данных о каждом узле треугольника, количестве ребер, типе и соседстве с остальными треугольниками. Для каждого треугольника, TIN хранит:

• Номер треугольника
• Номера каждого соседнего треугольника
• Три узла, задающие этот треугольник
• Координаты x,y каждого узла
• Z-значение поверхности каждого узла
• Тип каждого ребра треугольника (hard или soft)

Кроме того, TIN поддерживает список всех ребер, которые формируют оболочку TIN и информацию, определяющую проекцию TIN и единицы измерения.

Как хранится TIN

Как и покрытие, TIN хранится в виде файлов в отдельной папке. Однако, TIN не является покрытием, поэтому не имеет ассоциированных файлов INFO. Папка TIN содержит семь файлов, в которых хранится информацию о поверхности TIN. Эти файлы имеют бинарный формат и не читаются обычными текстовыми редакторами.