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2009年12月11日 星期五

Civil 3D 地形物件建立方式:TIN or DEM,那一個好?

本篇是呼應 C3D 黃金戰士總教頭 CT 在他的 CivilTech 部落格中的10篇關於 GIS 導論的文章。主要是表逹個人的心得:GIS 中關於資料型式的基本觀念其實是非常普遍的,就連在 Civil 3D 裏頭也可以用的上。GIS概論 - Introduction GIS (10)

學習如何利用點資料建立地面(地形)物件,大概是在 Civil 3D 的學習過程中最基本也是最重要的一個學程重點。舉凡一般的測量點位資料 (x,y,z),或是等高線線型資料經由採樣頻率控制取得代表資料點,最終一定是以TIN的方式去建立地面物件。原則上,TIN網格相當具有彈性,可因應資料於空間中的分佈密度不同而作調整,點與點連結的網格線即代表此兩點間的地形地勢走向等資訊。相對平坦處則以較低密度的點位資料表示,地形具起伏較複雜處則可以較高密度的點位資料表示,能以較小的點位資料量作地形的描述即是 TIN 數值模型的優點。朋友們,不妨自行以 C3D 黃金戰士 的標準地形資料"鳥"去建構即明白,結果即如下附圖般(顯示 點、TIN網格、地形邊界)。

當然,在 Civil 3D中可以輕易地變更地面物件顯示外觀為如下(顯示 點、方格、地形邊界),方格邊長為 5m。
若在各個方格交點處填上該處的高程值,或在各個網格的中心填入該網格的平均高程值,如此一來這個5m×5m網格所構成的矩陣即相當於一個影像的網格式高程資料。若接著再將該地形資料直接以 DEM 格式滙出,即可得到一個 DEM 數值地形。

接著將地形物件作3d 環轉檢視,在如下圖的視角中,僅以TIN網格顯示的話,各位朋友是否覺得地面並不具立體感,直接判讀上相當吃力?若改為5m×5m網格顯示是否情況就容易多了!


至此,朋友們對本文標題的那一個問題,你的的答案是什麼?DEM?先別急著作決定。
請先回到 TIN網格地形,開啟地形性質視窗並在"建置"頁裏開啟"使用最大三角形長度"選項、設定為110,按確定後則地形物件即自動編修如下圖,亦即那些網格格線長度過長所產生的"有問題"網格資料都被快速捨棄。接著請建立一個空的地形物件,並以前述的DEM資料滙入建立後,若要請朋友們"快速將那些"贅餘"的方格去除,是否覺得有點麻煩呀!每一個網格幾乎都長的一樣,在不使用邊界線的情況下,並不容易清楚判定那些關鍵網格的性質。

筆者認為,在Civil 3D 的軟體環境中,TIN 網格資料是具有較佳的操作性及彈性。若DEM 方格資料亦要有相對等的彈性,可能就要有 Google Sketchup 軟體裏 Sandbox tools 的 Smoove工具的協助。
而這些種種的差異,皆起因於點位資料是否以"矩陣"方式構成,而這點也是朋友們在Civil 3D 軟體環境中快速生成地面物件後,若後續要以GIS軟體作相關的分析時必須要轉換為 DEM 資料時所要留意的部分。

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