地理信息系统-GIS
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随着GIS应用的深入,人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题。在应用要求较为强烈的部门如采矿、地质、石油等领域已率先发展专用的具有部分功能的三维GIS,如加拿大LYNX Geosystems公司的LYNX软件,但由于它们一般是针对自己的领域开发的,没有从理论上加以系统完整的研究,没有面向通用平台进行设计,因此具有较强的局限性。这是由当时的应用要求、数据获取手段及相关的计算机技术发展条件决定的。
由于二维GIS数据模型与数据结构理论和技术的成熟,图形学理论、数据库理论技术及其它相关计算机技术的进一步发展,加上应用需求的强烈推动,三维GIS的大力研究和加速发展现已成为可能。
当前研究和开发三维GIS的思路可归纳为两种:
● 由于三维GIS首先要将地理数据变为可见的地理信息,因此人们一方面从三维可视化领域向三维GIS系统扩展,这一点同早期的二维GIS来源于计算机制图管理一样,是从可视化角度出发的。
● 另一方面,GIS需要存储和管理大量的空间信息和属性信息,因此另一部分人从数据库的角度出发向三维GIS发展,从商用数据库向非标准应用领域扩展,将三维空间信息的管理融入RDBMS中,或是从底层开发全新的面向空间的OODBMS, 如GODO,GeoO2,GEO++,SmallWorld GIS。一个新的发展方向是将三维可视化与三维空间对象管理藕合起来,形成集成系统。
（2）三维GIS相关软件发展概况
但是迄今为止,目前国际国内还没有一个成熟完整的三维GIS系统,与三维GIS相关的系统大多集中在三维可视化方面,如EVS,Vis5D,Voxel,医学可视化及各种CAD软件等,也有一些三维系统部分实现三维GIS的功能,比较有名的软件有:LYNX, IVM（Interactive Volume Modeling）, GOCAD,I/EMS,SGM等。
迄今为止,目前国际国内还没有一个成熟完整的三维GIS系统,与三维GIS相关的系统大多集中在三维可视化方面,如EVS,Vis5D,Voxel,医学可视化及各种CAD软件等,也有一些三维系统部分实现三维GIS的功能,比较有名的软件有:LYNX, IVM（Interactive Volume Modeling）, GOCAD, I/EMS,SGM等。
三维可视化技术与GIS工程
一、前言目前，科学可视化、计算机动画和虚拟现实技术蓬勃发展，并
成为计算机图形学领域的三大热门研究方向，它们的核心都是三维真实感图
形[1],也就是三维可视化技术。三维可视化技术是目前计算机技术和图像
图形学发展的热点之一，它是依靠视觉效果将数据所要表达的信息直观显示出来的一种最好的方法。传统的地理信息系统对实物的空间立体感表达就比
较抽象，将三维可视化技术引入GIS领域中可以动态地、形象地、多视角地、多层次地、如实逼真地描绘地球科学中的客观现象。如通常所见的地
形三维可视化、虚拟战场、数字社区和虚拟城市等。本文结合在GIS中的应
用介绍三维可视化开发的基本方法。
二、三维可视化GIS关键技术三维可视化技术可以简单的分解为三种技术的结合：可视化、三维和GIS。下面分析了可视化技术、虚拟现实、体视化技术、三维技术等关键技术。
1、可视化技术
可视化，也称为科学计算可视化(VisualizationinScientific
Computer),它是指运用计算机图形和图像处理技术，把科学数据转换成可视的、能帮助科学家理解的信息，并进行交互处理的理论、方法和技术。
GIS可视化技术是目前信息领
域中广泛应用的一项技术，它通过强大的、有效的地图系统将复杂的空间
和属性数抓以地理的形式进行描述，具有界面风格人性化设计，实现了文本、
图形和图像信息相结合的定位、查询、检索模式信息表达形象化、自观化操作简单便利等特点［2］。
2、虚拟现实
虚拟现实(VirtualReality)技术是一个由图像技术、传感
器技术、计算机技术、网络技术以及人机对话技术相结合的产物。它以计算
机技术为基础，利用高性能、高度集成的计算机硬、软件及各类先进的传感
器，去创造一个使参与者处于一个三维视觉、听觉和触觉的环境，具有完善
的交互作用能力、能帮助和启发进入虚拟境界的参与者的构思的
地图标绘指在地图背景上标绘各种具有空间特征的事、物的分布状态或行动部署。标绘功能广泛应用于电力、通信和应急等多个行业和领域，它可以用来表达各种信息，描述各种对象，表示各种资源，还可以渲染业务进度和流程，以便于三维可视化分析。
1.三维地球上的标绘
标绘技术是三维GIS的一个重要技术手段，在几何表达上主要分为点标绘、线标绘、面标绘、体标绘，常用的为点、线、面的形式。
01 点标绘
点标绘用以表示大小可以忽略不计的小面积地物或点状地物，一般点标绘只有位置信息和属性信息，分别表征其定位含义和属性含义。
02 线标绘
线标绘通常采用折线法实现，在特定的场景中线标绘有两种表现形式：一种是没有宽度的线即单线，用于表达边界线；另一种是从中心向两边扩展为面的线，即带状标绘，如用于表达道路、河流等。
03 面标绘
面标绘一般用于表达一个特定的区域，如受灾区域、滑坡范围、规划区等。
04 体标绘
体标绘采用简单体或实体模型来表示三维场景中的具体地物。
2.标绘功能的应用场景
标绘功能广泛应用于电力、通信和应急、地籍调查、规划设计等多个行业和领域。
以下以地震场景应急救援为例 ：
在地震灾害场景中，“标绘”功能模块的任务主要有三，即初步展示阶段、交互分析阶段和辅助决策与预演模拟阶段。
在第一阶段，通常利用批量点标绘加实体模型和文字标注展示灾区学校、政府机构、医院等的分布情况，并分析灾区居民的主要聚集地，给分析人员提供整体的初步认识；
在第二阶段，综合使用各类标注方法及空间表现手段对灾区进一步分析，为救援方案的制定提供辅助信息；
在第三阶段，分析人员借助前两个阶段的综合展示与分析成果，制定初步的备选救援方案，并以标绘形式进行动态预演和模拟，判断不同方案的优劣性并实时改进救援方案，为救援指挥顺利开展提供保障。
3.一种便捷的标绘方法
在最新发布的EasyEarth版本中，着重优化了点、线、面标绘功能的显示问题。 可以做到根据用户在三维球上捕捉的对象类型进行贴对象显示，影像、地形、倾斜、传统模型等数据均可做到完美贴合。
点标绘效果
线标绘效果
面标绘效果
倾斜数据面标绘
地形数据面标绘
传统模型面标绘
以上场景及功能均可免费体验！
