Was ist eine TIN-Oberfläche?

TINs werden seit vielen Jahren im Bereich GIS eingesetzt; dabei handelt es sich um die digitale Darstellung von Oberflächenmorphologie. TINs sind eine Form von vektorbasierten, digitalen geographischen Daten, die durch die Dreiecksvermaschung mehrerer Stützpunkte erstellt werden. Diese Stützpunkte sind mit einer Reihe von Kanten verbunden, um ein Netz aus Dreiecken zu bilden. Es gibt unterschiedliche Dreiecksvermaschungsmethoden, um diese Dreiecke zu bilden, z. B. die Delaunay-Triangulation oder die Entfernungsanordnung. ArcGIS unterstützt die Delaunay-Triangulation.

Die so entstehende Dreiecksvermaschung erfüllt die Kriterien für ein Delaunay-Dreieck, wodurch sichergestellt wird, dass kein Stützpunkt im Inneren eines Umkreises der Dreiecke im Netz liegt. Wird das Delaunay-Kriterium im gesamten TIN erfüllt, wird der kleinste Innenwinkel aller Dreiecke maximiert. Auf diese Weise werden lange schmale Dreiecke so gut wie möglich vermieden.

Die Kanten von TINs bilden ein durchgehendes Netz aus nicht überlappenden dreieckigen Facetten und können dazu verwendet werden, die Position von linearen Objekten zu erfassen, die eine wichtige Rolle auf der Oberfläche spielen, z. B. Bergrücken oder Wasserläufe. Die folgenden Grafiken zeigen die Knoten und Kanten eines TINs (links) und die Knoten, Kanten und Facetten eines TINs (rechts).

Da Knoten unregelmäßig auf einer Oberfläche verteilt werden können, haben TINs möglicherweise in Flächen, deren Oberfläche sehr variabel ist oder für die mehr Details erforderlich sind, eine höhere Auflösung und in weniger variablen Flächen eine niedrigere Auflösung.

Die Eingangsdaten, die zum Erstellen des TIN verwendet werden, bilden die Position der Knoten oder Kanten im TIN. Dies ermöglicht einem TIN, die Genauigkeit der Eingabedaten zu erhalten, während gleichzeitig die Werte zwischen bekannten Punkten modelliert werden. Sie können genau lokalisierte Objekte wie Berggipfel, Straßen und Wasserläufe auf einer Oberfläche abbilden, indem Sie die Koordinaten der Objekte als Eingabedaten für die TIN-Knoten verwenden.

Die Einheiten für ein TIN sind Fuß oder Meter und nicht Dezimalgrade. Delaunay-Triangulationen sind ungültig, wenn sie mit Winkelkoordinaten aus geographischen Koordinatensystemen erstellt werden.

TIN-Modelle sind weniger verbreitet als Raster-Oberflächenmodelle und sind oft aufwändiger in der Erstellung und Bearbeitung. Die Kosten beim Kauf guter Quelldaten sind hoch und die Bearbeitung von TINs ist oft nicht so effizient wie die Bearbeitung von Raster-Daten, da sie eine komplexe Datenstruktur haben.

TINs werden im Allgemeinen für eine höchst genaue Darstellung kleinerer Flächen verwendet, z. B. in Ingenieursanwendungen, wo sie sehr nützlich sind, weil sie Berechnungen der planimetrischen Fläche, der Oberfläche und des Volumens zulassen.

Die maximal zulässige Größe eines TINs hängt von den verfügbaren, zusammenhängenden Speicherressourcen ab. 10 bis 15 Millionen Knoten entsprechen der maximalen Größe, die unter normalen Betriebsbedingungen mit Win32 erreicht werden kann. Unabhängig davon empfiehlt es sich, die Größe auf wenige Millionen zu begrenzen, um die Verwendbarkeit und eine vertretbare Performance zu gewährleisten. Alles, was größer ist, wird am besten mit Terrain-Datasets dargestellt.

Da Knoten unregelmäßig auf einer Oberfläche verteilt werden können, haben TINs möglicherweise in Flächen, deren Oberfläche sehr variabel ist oder für die mehr Details erforderlich sind, eine höhere Auflösung und in weniger variablen Flächen eine niedrigere Auflösung.