TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教案

TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教案第1頁(yè)/共14頁(yè)一、不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）模型

不規(guī)則三角網(wǎng)（TriangulatedIrregularNetwork,TIN）是另外一種表示數(shù)字高程模型的方法[Peuker等，1978]，它既減少規(guī)則格網(wǎng)方法帶來(lái)的數(shù)據(jù)冗余，同時(shí)在計(jì)算（如坡度）效率方面又優(yōu)于純粹基于等高線(xiàn)的方法。

TIN是一個(gè)三維空間的分段線(xiàn)性模型

TIN模型根據(jù)區(qū)域有限個(gè)點(diǎn)集將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi)。如果點(diǎn)不在頂點(diǎn)上，該點(diǎn)的高程值通常通過(guò)線(xiàn)性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個(gè)頂點(diǎn)的高程，在三角形內(nèi)則用三個(gè)頂點(diǎn)的高程）。TIN數(shù)據(jù)組織存儲(chǔ)每個(gè)點(diǎn)的高程，還要存儲(chǔ)其平面坐標(biāo)、節(jié)點(diǎn)連接的拓?fù)潢P(guān)系，三角形及鄰接三角形等關(guān)系。TIN模型在概念上類(lèi)似于多邊形網(wǎng)絡(luò)的矢量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只是TIN模型不需要定義“島”和“洞”的拓?fù)潢P(guān)系。第2頁(yè)/共14頁(yè)TIN的數(shù)據(jù)組織TIN數(shù)據(jù)模型三角形+邊+頂點(diǎn)三角形：三個(gè)指向它三個(gè)邊的記錄的指針；邊：兩個(gè)指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個(gè)頂點(diǎn)的記錄的指針；頂點(diǎn)：坐標(biāo)（X,Y,Z）。第3頁(yè)/共14頁(yè)TIN的數(shù)據(jù)組織TIN數(shù)據(jù)模型頂點(diǎn)+相鄰三角形三角形：三個(gè)頂點(diǎn)和三個(gè)相鄰三角形；頂點(diǎn)：坐標(biāo)（X,Y,Z）。第4頁(yè)/共14頁(yè)二、TIN的建立方法GRID轉(zhuǎn)換為T(mén)INDelauany三角剖分

特性其Delaunay三角網(wǎng)是唯一的；三角網(wǎng)的外邊界構(gòu)成了點(diǎn)集P的凸多邊形“外殼”；沒(méi)有任何點(diǎn)在三角形的外接圓內(nèi)部，反之，如果一個(gè)三角網(wǎng)滿(mǎn)足此條件，那么它就是Delaunay三角網(wǎng)。與其他三角形結(jié)構(gòu)相比，它能將其中的最小角最大化，符號(hào)最優(yōu)化條件。

第5頁(yè)/共14頁(yè)二、TIN的建立建立對(duì)給定的點(diǎn)集合P={Pi|i=1,2,3…n}中的任意三個(gè)點(diǎn)：Pr、Ps、Pt(r≠s≠t)，其外接圓半徑為R，若點(diǎn)集中其他任何點(diǎn)Pk(k≠r≠s≠t)到該最小外接圓圓心的距離Dk>R，則Pr、Ps、Pt可以構(gòu)成一個(gè)Delauany三角形。第6頁(yè)/共14頁(yè)三、TIN的局部?jī)?yōu)化（LOP）局部?jī)?yōu)化過(guò)程LOPLawson[1977]提出了一個(gè)局部?jī)?yōu)化過(guò)程LOP（LocalOptimizationProcedure）方法。先求出包含新插入點(diǎn)p的外接圓的三角形，這種三角形稱(chēng)為影響三角形（InfluenceTriangulation）。刪除影響三角形的公共邊（圖b中粗線(xiàn)），將p與全部影響三角形的頂點(diǎn)連接，完成p點(diǎn)在原Delaunay三角形中的插入。三角網(wǎng)插值動(dòng)態(tài)建網(wǎng)技術(shù)

LOD(LayerOfDetail)移動(dòng)模糊，靜止清晰第7頁(yè)/共14頁(yè)三、Voronoi圖（梯森多邊形）梯森多邊形梯森多邊形（ThiessenPolygins，Voronoi

Diagram，DirichletTesselation）；是Delauany三角網(wǎng)的對(duì)偶；是空間的一種分割方式（一個(gè)梯森多邊形內(nèi)的任意一點(diǎn)到本梯森多邊形中心的距離都小于到其它梯森多邊形中心的距離）；對(duì)空間的一種內(nèi)插方法（空間的任何一個(gè)未知點(diǎn)的值都可以由距離它最近的已知點(diǎn)的值取代）；生成方法——由Delauany三角網(wǎng)生成。第8頁(yè)/共14頁(yè)三、TIN的應(yīng)用三維顯示技術(shù)動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)紋理疊加地貌暈渲三維仿真三維分析通視性分析淹沒(méi)分析地形剖面分析坡度坡向分析土石方計(jì)算三角網(wǎng)內(nèi)插

等高線(xiàn)追蹤

內(nèi)插等高線(xiàn)第9頁(yè)/共14頁(yè)TIN的應(yīng)用(1)第10頁(yè)/共14頁(yè)TIN的應(yīng)用(2)第