TIN与DEM的知识介绍及格网DEM生成不规则三角网TIN方法

1、DEM

数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）作为地理信息系统数据库中最为重要的空间信息资料和赖以进行地形分析的核心数据系统，国家测绘部门将其作为国家空间数据基础设施建设的重要内容之一。随着全国多尺度DEM的相继建立，其正在科学研究、生产与国防建设中发挥越来越重要的作用。
数字高程模型是通过有限的地形高程实现对地形曲面的数字化模拟或者说是地形表面形态的数字化表示。由于高程数据常常采用绝对高程或海拔（即从大地水准面起算的高度），DEM也常常成为DTM(Digital Terrain Mode,数字地形模型)。要说明的是由于“Terrain”一词含义比较广泛，不同专业背景对“Terrain”一词含义理解也不相同，DTM趋向于表达比DEM更为广泛的内容。

对于DEM并没有一个标准的定义。按照DEM的结构，即其数据组织方式，可以分为基于点、基于线单元和基于面单元的DEM。
其中基于点的DEM实质上就是离散采样点的集合；基于线单元的DEM主要是基于等高线DEM；基于面单元的DEM又分为基于规则格网（如正方形格网、正六边形格网等）的DEM和基于不规则格网的DEM。DEM可以以栅格、矢量、TIN和grid三种形式表示。
栅格数据是最简单、最直观的一种空间数据结构，它是将地面划分为均匀的网格，每个网格作为一个像元，像元的位置由所在行、列号确定，像元所含有的代码表示其属性类型或仅是与其属性记录相联系的指针。但当栅格具有高程值时，此时栅格又叫做DEM，并且以面的形式显示。
而在ArcGIS中，一般将基于TIN的DEM简记为TIN，将基于规则格网DEM记为DEM，将与矢量数据相对应的数据记为栅格。并且，这三种数据之间可相互转换。

2、 DEM 数据结构

2.1 规则DEM数据结构

规则格网DEM数据在水平方向和垂直方向间隔相等，格网点的平面坐标隐含在行列号中，常采用矩阵结构存储，即按行（或列）逐一记录每一个网格单元的高程值。此外，还有采用行程编码结构、块状编码结构、四叉树编码结构等数据结构存储DEM数据的。

2.2 不规则三角网DEM数据结构TIN

与格网DEM的规则数据阵列相比，不规则三角网DEM数据结构要复杂得多。由于三角形的不规则性，三角形的定义及其与相邻三角形的关系要显示表达出来，TIN(Triangulated Irregular Network,不规则三角网)模型不仅要存储每个顶点的高程，还要存储三角形顶点的平面坐标、顶点见的连接关系和邻接三角形等拓扑关系。
TIN又叫做不规则格网的DEM，是基于矢量的数字地理数据的一种形式，通过将一系列折点组成的三角形来构建。各折点通过由一系列边进行连接，最终形成一个三角网。在ArcGIS中主要有三种生成TIN的方式，即由矢量数据生成TIN、由栅格数据生成TIN和由Terrain数据集生成TIN。

2.3 格网DEM与TIN的对比

规则格网DEM和不规则三角网DEM是目前数字高程模型的两个主要的数据模型，两个模型各有特点，如表2所示
规则格网DEM和不规则三角网DEM是目前数字高程模型的两个主要的数据模型，两个模型各有特点，如表所示

3、规则格网DEM生成不规则三角网TIN

参考博客：链接【https://blog.csdn.net/charlee44/article/details/116355227】
需要自己编译CGAL几何算法库，并使用其中的算法，目前未亲自尝试。