>, جی.آی.اس (GIS), مقالات آموزشی, نرم افزارهای کاربردی>شبکه نامنظم مثلثی (TIN) ، کاربردها و نحوه ایجاد آن در نرم‌افزار ArcGIS

شبکه نامنظم مثلثی (TIN) ، کاربردها و نحوه ایجاد آن در نرم‌افزار ArcGIS

نویسنده : |۱۳۹۷-۷-۲ ۱۸:۴۰:۰۶ +۰۰:۰۰ ۲م مهر, ۱۳۹۷|ArcGIS, جی.آی.اس (GIS), مقالات آموزشی, نرم افزارهای کاربردی|بدون ديدگاه

شبکه نامنظم مثلثی (TIN) چیست ؟

   یک شبکه نامنظم مثلثی، نمایشی از سطحی پیوسته است که از اضلاع مثلثی تشکیل شده است. هر مثلث نمایانگر یک سطح در فضای سه‌بعدی است و رئوس این مثلث‌ها نیز نقاطی مختصات‌دار و سه‌بعدی هستند. این نقاط از طریق روش‌های میدانی مانند نقشه‌برداری زمینی ، سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS و RTK) ، فتوگرامتری یا برخی روش‌های دیگر، به‌دست می‌آیند.

به‌بیان دیگر، شبکه نامنظم مثلثی (TIN) مدلی برداری است که با استفاده از آن می‌توان سطح زمین و توپوگرافی آن را نشان داد. این مدل در مناطقی که توپوگرافی زمین تغییرات ناگهانی دارد، یکی از گزینه‌های پرکاربرد محسوب می‌شود. زیرا به‌خوبی می‌تواند شیب‌های تند و تغییرات ناگهانی ارتفاع را نشان دهد.

شبکه نامنظم مثلثی (TIN) مدلی برداری است که با استفاده از آن می‌توان سطح زمین و توپوگرافی آن را نشان داد

هنگام تشکیل یک شبکه نامنظم مثلثی برای انتخاب نقاط تشکیل‌دهنده مثلث‌ها دو روش عمده وجود دارد:

1- مثلث‌های دلونی (Delaunay triangulation)
در این روش نقاط یک مثلث به‌گونه‌ای انتخاب می‌شوند که اگر از آن سه‌نقطه یک دایره بگذرانیم هیچ نقطه دیگری داخل آن دایره قرار نگیرد. همین شرط ساده باعث می‌شود زوایای داخلی مثلث‌ها به ماکزیمم حالت خود نزدیک شوند و شکل آن‌ها به یک مثلث متساوی‌الاضلاع نزدیک‌تر شود. در این‌حالت از ایجاد مثلث‌های با کشیدگی زیاد و زوایای تند پرهیز خواهد شد. نرم‌افزار ArcGIS از این روش برای تعیین مثلث‌های شبکه مثلثی استفاده می‌کند.

2- اولویت‌دهی براساس فاصله (Distance ordering)
در این روش پس از تعیین دو نقطه ابتدایی مثلث و ترسیم یک ضلع، از بین نقاط اطراف نقطه‌ای که کمترین فاصله را با این ضلع داشته باشد به‌عنوان نقطه سوم انتخاب می‌شود. در این‌حالت احتمال ایجاد مثلث‌هایی با کشیدگی زیاد و زوایای تند بسیار است.

روش دلونی

در روش دلونی نقاط یک مثلث به‌گونه‌ای انتخاب می‌شوند که اگر از آن سه‌نقطه یک دایره بگذرانیم هیچ نقطه دیگری داخل آن دایره قرار نگیرد

   به‌هرحال از هر روش که استفاده کنیم، درنهایت می‌بایست فرم پیوسته‌ای از اضلاع یا یال‌های مثلث داشته باشیم و هیچکدام از مثلث‌ها بر روی یکدیگر قرار نگرفته باشند. یال‌ها نقش مهمی در یک شبکه نامنظم مثلثی ایفا می‌کنند و بهتر است روی خط‌القعر و خط‌الراس قرار گیرند. معمولاً برای ایجاد TIN به استفاده کردن از نقاط ارتفاعی بسنده نکرده و عوارضی خطی مانند آبراهه‌ها را که نمایانگر خط‌الراس‌ها و خط‌القعرها هستند، به کار می‌بندیم.

کاربرد شبکه نامنظم مثلثی ( TIN )

   مدل برداری شبکه نامنظم مثلثی در نرم‌افزارهای حوزه سیستم‌های اطلاعات مکانی(GIS) و نرم‌افزارهای مبتنی بر CAD ،به منظور نمایش بصری سطوح توپوگرافی، مورداستفاده قرار می گیرد.

– یکی دیگر از کاربردهای TIN در کارتوگرافی و نمایش بعد سوم درقالب یک نقشه دوبعدی است. نمایی که یک TIN ایجاد می‌کند می‌تواند در پس‌زمینه نقشه قرار گیرد و تصوری از وضعیت ارتفاع و شیب منطقه را برای کاربر ایجاد کند.

TIN- Cartography

نمای پس زمینه ای که یک TIN ایجاد می‌کند

– یکی دیگر از کاربردهای TIN ایجاد نمای پرسپکتیو برای نمایش یک سطح سه‌بعدی در فضا یا صفحه نمایش دوبعدی است. ازآنجایی که یک مدل شبکه نامنظم مثلثی سطوحی محاسباتی از توپوگرافی زمین ایجاد می‌کند و نسبت به مدل رستری تعداد نقاط کمتری برای ذخیره‌سازی نیاز دارد، مدل برداری TIN می‌تواند به‌عنوان مبنای ارتفاعی برای نمایش عوارض برداری نقشه مورد استفاده قرار گیرد.

پیشنهاد بعدی   چگونه از ColorMap یا نگاشت رنگ‌ در داده‌های رستری استفاده کنیم

"نمایش

– علاوه بر تمامی این کاربردها می‌توان با استفاده از یک TIN لایه‌های مرتبط با توپوگرافی زمین، مانند منحنی میزان، مدل رقومی ارتفاع(DEM) ، DSM، نقشه شیب و جهت شیب را نیز به‌دست آورد.

نحوه ایجاد شبکه نامنظم مثلثی

   با استفاده از حداقل یک لایه نقطه‌ای می‌توانیم یک شبکه نامنظم مثلثی در نرم‌افزار ArcGIS ایجاد کنیم. کافی‌است این لایه نقطه‌ای را، که حاوی اطلاعات ارتفاعی است، به‌عنوان ورودی ابزار Create TIN معرفی کنیم و ستون حاوی اطلاعات ارتفاعی را که در جدول توصیفی این لایه قرار دارد معرفی کنیم.این ابزار را می‌توانید در آدرس زیر در ArcToolbox پیدا کنید.

ArcToolbox > 3D Analyst Tools > Data Management > TIN > Create TIN

Create-TIN

   شما می توانید سطوح موردنظر خود را از یک یا چند نوع داده ورودی ایجاد کنید، همچنین می توانید داده هایی را برای اصلاح یک مدل سطحی TIN موجود اضافه کنید. اجزای TIN از داده های برداری ورودی ساخته شده اند که ویژگی های سطحی دیگری را نیز ارائه می دهند. شما می توانید داده های برداری را با استفاده از ابزار Edit TIN اضافه کنید.
برای ایجاد یک TIN جدید، از ابزار Create TIN استفاده کرده و هنگامی که می‌خواهید آن را ویرایش کنید از ابزار Edit TIN استفاده نمائید.
سطح TIN می‌تواند از یک مجموعه داده های رستری، پایگاه داده‌ی زمینی یا مجموعه داده‌های LAS نیز ایجاد شود. برای تبدیل یک مجموعه داده رستری به یک TIN از ابزار Raster To TIN، برای تبدیل یک مجموعه داده زمینی به TIN از ابزار Terrain to TIN و برای تبدیل داده LAS به یک TIN از ابزار LAS Dataset To TIN استفاده می شود.

 

منابع :

  • سایت Wikipedia
  • مستندات آموزشی شرکت ESRI
  • سایت UBC Geography

درباره نویسنده :

کارشناس نقشه برداری و کارشناس ارشد سنجش از دور و سیستمهای اطلاعات مکانی. آشنا به زبانهای برنامه نویسی VB و VB.Net در نرم افزارهای مرتبط با GIS. مدرس دوره های مختلف مقدماتی و پیشرفته ArcGIS.

دیدگاه خود را اینجا ثبت کنید