三維地理信息系統(tǒng)第二節(jié)應(yīng)用

1、精選ppt三維三維GISGIS與應(yīng)用與應(yīng)用精選ppt概要：1.三維GIS的概念2.三維GIS的現(xiàn)狀3.三維GIS的相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用4.三維GIS與生活5.三維GIS的發(fā)展前景6.三維GIS當(dāng)前面臨的困難以及三維GIS研發(fā)注意的問(wèn)題精選ppt 傳統(tǒng)的GIS在國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)近四十年的發(fā)展，理論和技術(shù)日趨成熟，而在二維GIS平面信息的使用已不能滿足日益增長(zhǎng)的應(yīng)用需求的情況下，三維GIS應(yīng)運(yùn)而生，并成為GIS的重要發(fā)展方向之一。 現(xiàn)在三維GIS得到了各行業(yè)用戶的認(rèn)同，在城市規(guī)劃、綜合應(yīng)急、軍事仿真、虛擬旅游、智能交通、海洋資源管理、石油設(shè)施管理、無(wú)線通信基站選址、環(huán)保監(jiān)測(cè)、地下管線等領(lǐng)域備受青睞。目前，我國(guó)國(guó)

2、產(chǎn)三維GIS軟件已占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的半壁江山。三維GIS的產(chǎn)生精選ppt GIS的優(yōu)勢(shì)在于能夠直觀直接地展示復(fù)雜的地理信息，同時(shí)具有強(qiáng)大的空間分析功能。三維GIS突破了空間信息在二維平面中單調(diào)展示的束縛，可以更加準(zhǔn)確真實(shí)地展示現(xiàn)實(shí)環(huán)境，為信息判讀和空間分析提供了更好的途徑。某些特定的分析功能，如地質(zhì)分析、日照分析、空間擴(kuò)散分析、通視性分析等高級(jí)空間分析功能僅能在三維GIS中實(shí)現(xiàn)。精選ppt 上世紀(jì)八十年代末以來(lái)，空間信息三維可視化技術(shù)成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)并以驚人的速度迅速發(fā)展起來(lái)國(guó)外產(chǎn)品：Google Earth Skyline World Wind（NASA） Virtual Earth(微軟)

3、 ArcGIS Explorer(ESRI)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品：EV-Globe （北京國(guó)遙新天地） GeoGlobe（武大吉奧） VRMap（北京靈圖） IMAGIS（適普）精選ppt三維GIS概念 三維GIS是模擬、表示、管理、分析客觀世界中的三維空間實(shí)體及其相關(guān)信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能為管理和決策提供更加直接和真實(shí)的目標(biāo)和研究對(duì)象。精選ppt二維轉(zhuǎn)三維三維GIS的要求與二維GIS相似，但在數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)維護(hù)和界面設(shè)計(jì)等方面比二維GIS要復(fù)雜得多，如：1） 數(shù)據(jù)編碼2） 數(shù)據(jù)的組織的重構(gòu)3） 變換4） 查詢5） 邏輯運(yùn)算6） 計(jì)算7） 分析8） 建成立體模型9） 視覺(jué)變換精選ppt 真三維GIS和二維G

4、IS的本質(zhì)區(qū)別在于數(shù)據(jù)分布的范圍。對(duì)于一個(gè)二維系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以用一個(gè)表達(dá)式V=f(X, Y)來(lái)表示。其中，X、Y為二維平面的坐標(biāo)，V為對(duì)應(yīng)于此點(diǎn)的屬性值。 一些二維GIS和圖象處理系統(tǒng)現(xiàn)已能處理高程信息，但它們并未將高程變量作為獨(dú)立的變量來(lái)處理，只將其作為附屬的屬性變量對(duì)待，能夠表達(dá)出表面起伏的地形，但地形下面的信息卻不具有，因此它們?cè)趪?guó)際國(guó)內(nèi)也被俗稱為2.5維的系統(tǒng)。 精選ppt三維GIS研發(fā)思路可歸納為兩種: (1)由于三維GIS首先要將地理數(shù)據(jù)變?yōu)榭梢?jiàn)的地理信息,因此人們從三維可視化領(lǐng)域向三維GIS系統(tǒng)擴(kuò)展,這一點(diǎn)同早期的二維GIS來(lái)源于計(jì)算機(jī)制圖管理一樣,是從可視化角度出發(fā)的. (2)G

5、IS需要存儲(chǔ)和管理大量的空間信息和屬性信息,因此人們又從數(shù)據(jù)庫(kù)的角度出發(fā)向三維GIS發(fā)展.他們從商用數(shù)據(jù)庫(kù)向非標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展,將三維空間信息的管理融入RDBMS中,或是從底層開(kāi)發(fā)全新的面向空間的OODBMS, 一個(gè)新的發(fā)展方向是將三維可視化與三維空間對(duì)象管理藕合起來(lái),形成集成系統(tǒng).精選ppt精選ppt三維可視化是目前三維的主要應(yīng)用領(lǐng)域。模型可視化的表現(xiàn)形式有： 1.三維景觀方式。 它允許人們從不同角度、不同方位、不同距離觀看三維模型的表面。為了增強(qiáng)模型表面的三維真實(shí)感，常常在顯示時(shí)還要加上光照模型、表面紋理等三維效果，給人以逼真的感受，但它始終只能看到模型的表面。 2.掀蓋層三維景觀方式。

6、它是在三維景觀方式的基礎(chǔ)上，設(shè)想觀察者可以掀開(kāi)上覆的蓋層看到下伏的界面，它實(shí)質(zhì)是第一種方式的另一種變形。精選ppt 3.透視三維景觀方式。 它設(shè)想人眼能穿透三維體的一些部分，透視地看到人們感興趣的界面，這也可以看作是掀蓋層方式的一種變形。 4.切面方式。 設(shè)想人能夠用刀切開(kāi)三維模型，從水平或垂直切面上看到三維體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于在二維切面上能方便地進(jìn)行量算、修改等操作，因而它是用二維方式來(lái)表達(dá)三維模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種很好的方式，傳統(tǒng)的剖面圖就是這種方式的原形。在三維模型的支持下，用切面方式能產(chǎn)生很好的二維三維聯(lián)動(dòng)效果，即在二維剖面上修改模型后即刻影響到三維模型的形態(tài)，并且可以用一組平行切片來(lái)表達(dá)三

7、維模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。精選ppt三維景觀分析與計(jì)算結(jié)構(gòu)圖精選ppt三維虛擬景觀圖精選ppt典型的三維數(shù)據(jù)模型： 單元分解法。即三維的刪格結(jié)構(gòu)。它以固定形狀(如立方體)的單元體規(guī)則地分布于空間網(wǎng)格位置上。一個(gè)形體就是這些具有鄰接關(guān)系的大量固定單元的集合,單元大小決定了單元分解形式的精度。它具有易于存取給定點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn),能保證空間的唯一性。缺點(diǎn)是各部分關(guān)系不夠明確,需要耗費(fèi)大量的存儲(chǔ)空間。在實(shí)際應(yīng) 用中一般采用八叉樹(shù)(單元正則形體)或樹(shù)(單元大小可變形體)的組織形式。 精選ppt構(gòu)造性表示法。它是通過(guò)體素(如正方體、球體、三角體等)定義運(yùn)算而得到新的形體的一種表示方法。最著名的構(gòu)造性表示法是構(gòu)造實(shí)體幾何(

8、)法。的體素本身是實(shí)體,其運(yùn)算為剛體運(yùn)動(dòng)或正則化的集合運(yùn)算并、交、差。該法比較適用于機(jī)械、建筑等領(lǐng)域。精選ppt 邊界表示法。即三維的矢量結(jié)構(gòu),一個(gè)形體用其拓?fù)溥吔绫硎?。它記錄形體的幾何元素的幾何信息(頂點(diǎn)、邊、面、體)以及相互連接關(guān)系(拓?fù)湫畔?, 以便直接存取形體的各個(gè)體與面、面的邊界線,以及各個(gè)頂點(diǎn)。這樣有利于實(shí)現(xiàn)以體、面、線、點(diǎn)為基礎(chǔ)的各種幾何運(yùn)算和操作,以及查詢形體的拓?fù)湫畔?例如實(shí) 體中有哪幾個(gè)相連通的部分等等。精選ppt一個(gè)三維GIS的原型精選ppt 三維GIS的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于三維數(shù)據(jù)模型的建立。對(duì)空間實(shí)體及空間關(guān)系的準(zhǔn)確、有效表達(dá)是三維空間建模的主要任務(wù)，它應(yīng)具備以下功能：空間實(shí)

9、體及空間關(guān)系的定義及描述與表達(dá)方法，空間實(shí)體和非空間實(shí)體之間的直接或間接關(guān)系的描述與表達(dá)、空間數(shù)據(jù)操作的分類定義及操作符號(hào)和操作規(guī)則描述、空間實(shí)體和非空間實(shí)體之間的相互制約機(jī)制及限定時(shí)間序列下的動(dòng)態(tài)變化，空間數(shù)據(jù)的完整性及一致性檢驗(yàn)規(guī)則等，目前提出的三維空間數(shù)據(jù)模型可分為3類，即：面模型、體模型和混合模型等。精選ppt3D空間構(gòu)模法分類Tab.1 The space mold method classification精選ppt “構(gòu)成”是指上一級(jí)元素由下一級(jí)元素組成“,結(jié)線”是指多個(gè)面以此線為公共交線“,公共面”是指相鄰兩個(gè)體元素以此面作為公用面?！鞍此惴ㄉ伞笔侵冈谠S多情況下,一個(gè)曲面由輸

10、入的線生成比較困難,而由點(diǎn)如用TEN(四面體格網(wǎng))進(jìn)行構(gòu)造生成一個(gè)曲面?！安逯怠笔菍?duì)不均勻體按已有點(diǎn)進(jìn)行插值用來(lái)表達(dá)不均勻體的空間特性,這些點(diǎn)按相鄰關(guān)系連接組成一個(gè)空間樹(shù)形。精選ppt 拓?fù)潢P(guān)系的構(gòu)造及生成原理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中反映出的基本拓?fù)潢P(guān)系如下:點(diǎn)線關(guān)系(點(diǎn)為線結(jié)點(diǎn),線由點(diǎn)構(gòu)成);點(diǎn)面關(guān)系(面由點(diǎn)通過(guò)算法生成,面包含點(diǎn));線面關(guān)系(面由線擬合生成,線為面的結(jié)線);面體關(guān)系(體由面構(gòu)成,面為多體公用面)。隱含的關(guān)系有:線與線關(guān)系(多線共用結(jié)點(diǎn)相交); 面與面關(guān)系(多面共用結(jié)線相交); 體與體關(guān)系(多體相鄰或包含)。到目前為止按矢量的方式,人們輸圖時(shí)是以點(diǎn)為基本元素輸入的,因而在建立拓?fù)潢P(guān)系之前,

11、已有的基本元素只有點(diǎn),所以拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立由點(diǎn)元素開(kāi)始(在這里仍然沿用圖層的概念,同一類元素看作一層,并以層來(lái)管理同一類元素)。精選ppt1.點(diǎn)的輸入每輸入一個(gè)點(diǎn),如屬于某個(gè)面,按坐標(biāo)點(diǎn)類處理并在其關(guān)系表中加入特征值或編碼值,也可以是預(yù)先給定的面的編號(hào),如屬于某條線則進(jìn)行線的生成。2.線的生成加入一個(gè)新點(diǎn),將此點(diǎn)加入到線的點(diǎn)表中,起點(diǎn)和終點(diǎn)作為結(jié)點(diǎn)加入到線的結(jié)點(diǎn)表中。3.線線關(guān)系的建立每生成一個(gè)新線,與已有的所有可能相交的線進(jìn)行求交計(jì)算:交點(diǎn)作為結(jié)點(diǎn)加入到有關(guān)線的結(jié)點(diǎn)表中,新線也加入到有關(guān)結(jié)點(diǎn)類元素的線表中。精選ppt4.面的生成對(duì)于規(guī)則的面(如平面)按二維處理。對(duì)于不規(guī)則的面,由一系列點(diǎn)按

12、一定算法生成(用分塊B樣條曲面合成法或分塊Bezier曲面合成法,也可以用多曲線擬合法(適于直接由二維GIS中已有的等值線構(gòu)造曲面),生成后的曲面再進(jìn)行填充、光照效果等處理后即可用來(lái)較真實(shí)地反映三維GIS中曲面實(shí)體。5.線面關(guān)系的建立顯然通過(guò)面的生成,如果線在一個(gè)面內(nèi),線面關(guān)系已經(jīng)存在;當(dāng)一條線不屬于某一個(gè)面時(shí)則要進(jìn)行線面關(guān)系的處理。經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算可以確立如相交、相離等關(guān)系。對(duì)這種復(fù)雜關(guān)系使用相應(yīng)的成員函數(shù)動(dòng)態(tài)地建立相應(yīng)的關(guān)系表(對(duì)已有的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步完善)。精選ppt6.面面關(guān)系的建立確立面面關(guān)系,主要是進(jìn)行面面求交計(jì)算,得到新面與結(jié)線。在結(jié)線的面表中加入有關(guān)面元,在面元的結(jié)線表中加入有

13、關(guān)線,這樣進(jìn)一步確立了線面關(guān)系,也得到了面面關(guān)系。7.體的生成類似于二維中面的生成,按算法搜索閉合空間即構(gòu)成一個(gè)體元。體元生成后體與面的關(guān)系也已經(jīng)存在。這時(shí)可以進(jìn)行體與體之間的拓?fù)潢P(guān)系(如包含關(guān)系)的生成。這里體的搜索按空體進(jìn)行,對(duì)于實(shí)體用填充方法由空體得到精選ppt三維GIS的特點(diǎn) 在三維GIS中，空間目標(biāo)通過(guò)X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸來(lái)定義，它與二維GIS中定義在二維平面上的目標(biāo)具有完全不同的性質(zhì)。在目前二維GIS中已存在的0，1，2維空間要素必須進(jìn)行三維擴(kuò)展，在幾何表示中增加三維信息，同時(shí)增加三維要素來(lái)表示體目標(biāo)?？臻g目標(biāo)通過(guò)三維坐標(biāo)定義使得空間關(guān)系也不同于二維GIS，其復(fù)雜程度更高。 二維G

14、IS對(duì)于平面空間的有限-互斥-完整劃分是基于面的劃分，三維GIS對(duì)于三維空間的有限-互斥-完整劃分則是基于體的劃分，因而，通過(guò)分析基于（單一）體劃分的三維矢量結(jié)構(gòu)GIS幾何成分之間的拓?fù)潢P(guān)系，三維GIS的可視表現(xiàn)也比二維GIS復(fù)雜得多，以致于出現(xiàn)了專門的三維可視化理論、算法和系統(tǒng)。精選ppt 總起來(lái)說(shuō)，與二維GIS相比，三維GIS對(duì)客觀世界的表達(dá)能給人以更真實(shí)的感受，它以立體造型技術(shù)給用戶展現(xiàn)地理空間現(xiàn)象，不僅能夠表達(dá)空間對(duì)象間的平面關(guān)系，而且能描述和表達(dá)它們之間的垂向關(guān)系；另外對(duì)空間對(duì)象進(jìn)行三維空間分析和操作也是三維GIS特有的功能。 與CAD及各種科學(xué)計(jì)算可視化軟件相比，它具有獨(dú)特的管理復(fù)

15、雜空間對(duì)象能力及空間分析的能力。 三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)是三維GIS的核心，三維空間分析則是其獨(dú)有的能力。與功能增強(qiáng)相對(duì)應(yīng)的是，三維GIS的理論研究和系統(tǒng)建設(shè)工作比二維GIS也更加復(fù)雜。精選ppt包容一維、二維對(duì)象三維GIS不僅要表達(dá)三維對(duì)象,而且要研究一維、二維對(duì)象在三維空間中的表達(dá)。三維空間中的一維、二維對(duì)象與傳統(tǒng)GIS的二維空間中的一維、二維對(duì)象在表達(dá)上是不一樣的。傳統(tǒng)的二維GIS將一維、二維對(duì)象垂直投影到二維平面上，存儲(chǔ)它們投影結(jié)果的幾何形態(tài)與相互間的位置關(guān)系。而三維GIS將一維、二維對(duì)象置于三維立體空間中考慮，存儲(chǔ)的是它們真實(shí)的幾何位置與空間拓?fù)潢P(guān)系，這樣表達(dá)的結(jié)果就能區(qū)分出一維、二維對(duì)象在

16、垂直方向上的變化。二維GIS也能通過(guò)附加屬性信息等方式體現(xiàn)這種變化，但存儲(chǔ)、管理的效率就顯得較低，輸出的結(jié)果也不直觀。三維GIS的功能精選ppt可視化2.5維、三維對(duì)象三維GIS的首要特色是要能對(duì)2.5維、三維對(duì)象進(jìn)行可視化表現(xiàn)。在建立和維護(hù)三維GIS的各個(gè)階段中，不論是對(duì)三維對(duì)象的輸入、編輯、存儲(chǔ)、管理，還是對(duì)它們進(jìn)行空間操作與分析或是輸出結(jié)果，只要涉及到三維對(duì)象，就存在三維可視化問(wèn)題。三維對(duì)象的幾何建模與可視表達(dá)在三維GIS建設(shè)的整個(gè)過(guò)程中都是需要的，這是三維GIS的一項(xiàng)基本功能。精選ppt三維空間DBMS管理三維GIS的核心是三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)。三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)空間對(duì)象的存儲(chǔ)與管理使得三維G

17、IS既不同于CAD、商用數(shù)據(jù)庫(kù)與科學(xué)計(jì)算可視化，也不同于傳統(tǒng)的二維GIS。它可能由擴(kuò)展的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也可能由面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存儲(chǔ)管理三維空間對(duì)象。精選ppt空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立精選ppt三維空間分析在二維GIS中，空間分析是GIS區(qū)別于三維CAD與科學(xué)計(jì)算可視化的特有功能，在三維GIS中也同樣如此?？臻g分析三維化，也就是在直接在三維空間中進(jìn)行空間操作與分析，連同上文述及的對(duì)空間對(duì)象進(jìn)行三維表達(dá)與管理，使得三維GIS明顯不同于二維GIS，同時(shí)在功能上也更加強(qiáng)大。精選ppt應(yīng)能及時(shí)受益于現(xiàn)代數(shù)據(jù)獲取方法的進(jìn)展和大數(shù)據(jù)量處理技術(shù)的發(fā)展 目前，由于科技水平的限制，人類獲取地學(xué)三維數(shù)據(jù)的能力的弱小

18、是阻礙三維GIS迅速發(fā)展的一個(gè)重要原因。一旦三維地學(xué)數(shù)據(jù)變得象遙感數(shù)據(jù)獲取那樣及時(shí)、廣泛與普及，三維GIS將會(huì)有更迅猛的發(fā)展。因此現(xiàn)時(shí)的三維GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)充分考慮未來(lái)三維地學(xué)數(shù)據(jù)獲取能力的提高，以便及時(shí)受益于現(xiàn)代數(shù)據(jù)獲取方法的進(jìn)步。另外，三維GIS要處理的數(shù)據(jù)量往往很大，計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展無(wú)疑能提高三維GIS的性能，這一點(diǎn)也是三維GIS設(shè)計(jì)必須要考慮的?？偲饋?lái)說(shuō)，三維GIS應(yīng)該留有易于擴(kuò)展的接口，具有及時(shí)吸收外部先進(jìn)技術(shù)的功能。精選ppt3D空間構(gòu)模基于面模型的構(gòu)模 TIN與GRID模型 邊界表示（B-rep）模型 線框（Wire Frame）模型 斷面(Section)模型 斷面

19、-三角網(wǎng)混合模型多層DEM構(gòu)模精選ppt基于體模型的構(gòu)?；谝?guī)則體元構(gòu)模u結(jié)構(gòu)實(shí)體幾何（CSG）構(gòu)模u3D體素（Voxel）構(gòu)模u八叉樹(shù)（Octree）構(gòu)模u針體（Needle）構(gòu)模u規(guī)則塊體（RegularBlock）構(gòu)模基于非規(guī)則體元的構(gòu)模u四面體格網(wǎng)（TEN）構(gòu)模u金字塔（Pyramid）模型u三棱柱（Tri-Prism）構(gòu)模u地質(zhì)細(xì)胞（Geocellular）模型u非規(guī)則塊體（Irregular Block）構(gòu)模u實(shí)體（Slolid）構(gòu)模u3DVoronoi圖模型u廣義三棱柱構(gòu)模精選ppt混合構(gòu)模uTIN-CSG混合構(gòu)模uTIN-Octree混合構(gòu)模(Hybrid構(gòu)模)uWireFra

20、me-Block混合構(gòu)模uOctree-TEN混合構(gòu)模精選ppt 當(dāng)前三維GIS的發(fā)展呈現(xiàn)為兩大趨勢(shì)，即大眾化和專業(yè)化。 1.大眾化：理論和技術(shù)的成熟使得三維GIS的門檻不斷降低，這不但擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域，而且有更多人群從中受益。簡(jiǎn)單、易用的三維GIS正在逐漸走近老百姓的生活，例如正在舉行的世博會(huì)、世界杯均大量使用了三維地理信息技術(shù)，三維GIS大眾化的趨勢(shì)顯而易見(jiàn)?，F(xiàn)在，人們使用電子地圖方便出行已屬家常便飯，國(guó)內(nèi)外種類豐富的地理位置應(yīng)用正如雨后春筍般涌現(xiàn)，期待著三維GIS更好地融入其中。 2.專業(yè)化：與大眾化趨勢(shì)不同，專業(yè)化則需要三維GIS能夠更加緊密地集成到各個(gè)行業(yè)應(yīng)用中，充分發(fā)揮其強(qiáng)大的可視

21、化功能和多維空間分析功能，從而為行業(yè)應(yīng)用提供更科學(xué)、更強(qiáng)大的三維空間信息服務(wù)和決策支持，這不僅是三維GIS的重要作用，也是用戶的強(qiáng)烈需求。精選ppt 三維GIS當(dāng)前面臨的有利因素三維GIS 現(xiàn)在正面臨著有利的發(fā)展時(shí)機(jī),這表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：在二維 GIS領(lǐng)域已經(jīng)具備比較成熟的理論和技術(shù),例如在數(shù)據(jù)獲取、處理、管理、輸出，數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面有很多較為成熟的理論和方法。在實(shí)踐上已有幾十年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)部門和領(lǐng)域。這是眾所周知的。二維GIS方面的很多理論、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)都能為三維GIS借鑒。三維可視化技術(shù)在生物、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、大氣等領(lǐng)域已有很多成功的應(yīng)用。三維GIS與二維GIS的一個(gè)重

22、要不同之處在于它有一個(gè)三維對(duì)象的視覺(jué)表現(xiàn)問(wèn)題，這也是它的一個(gè)基本要求，現(xiàn)在成熟的科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)已經(jīng)為這一要求打下了較為堅(jiān)實(shí)的理論技術(shù)基礎(chǔ)。三維GIS工作者要做的是對(duì)各種地學(xué)對(duì)象的本質(zhì)特征進(jìn)行分析，找出它們與其它領(lǐng)域?qū)ο蟮牟煌c(diǎn)，進(jìn)行合適的概念建模和幾何建模，利用相應(yīng)的三維可視化技術(shù)對(duì)之進(jìn)行視覺(jué)表現(xiàn)。精選ppt在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工具方面，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)已有較成熟的理論技術(shù)和廣泛的應(yīng)用，為支持空間數(shù)據(jù)管理的擴(kuò)展關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已經(jīng)研制出來(lái)并已商業(yè)化，目前還在進(jìn)一步完善。例如，現(xiàn)在的流行關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基本上都支持空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，支持變長(zhǎng)記錄，因此它們也都是擴(kuò)展的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。面向?qū)?/p>

23、象的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有：GEO+, SmallWorld, GeO2和GODOT等。精選ppt三維GIS當(dāng)前面臨的困難 （1） 三維數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)廉價(jià)獲取 主要有兩個(gè)方面原因：一個(gè)重要的原因是地學(xué)三維數(shù)據(jù)采樣率很低，難以準(zhǔn)確地表達(dá)地學(xué)對(duì)象的真實(shí)狀況。另一個(gè)原因是地學(xué)領(lǐng)域的研究者因?yàn)榈貙W(xué)對(duì)象的復(fù)雜變化性不能準(zhǔn)確地確定研究對(duì)象的各種屬性。正因?yàn)榈貙W(xué)對(duì)象在自然界的紛繁復(fù)雜，使得此一地的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒荒芤浦驳搅硪坏氐牡貙W(xué)研究對(duì)象中，因此三維數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取在地學(xué)領(lǐng)域顯得尤為重要。精選ppt （2） 大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)與快速處理 在三維GIS中，無(wú)論是基于矢量結(jié)構(gòu)還是基于柵格結(jié)構(gòu)，對(duì)于不規(guī)則地學(xué)對(duì)象的表達(dá)都會(huì)遇到大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)

24、與處理問(wèn)題。除了在硬件上靠計(jì)算機(jī)廠商生產(chǎn)大容量存儲(chǔ)設(shè)備和快速處理器外，還應(yīng)該研究軟件方面的算法以提高效率，例如針對(duì)不同條件的各種高效數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)、并行處理算法、小波壓縮算法及在壓縮狀態(tài)下的直接處理分析等。精選ppt（3） 完整的三維空間數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)是三維GIS的核心，它直接關(guān)系到數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、處理、分析和輸出等GIS的各個(gè)環(huán)節(jié)，它的好壞直接影響著整個(gè)GIS的性能。而三維空間數(shù)據(jù)模型是人們對(duì)客觀世界的理解和抽象，是建立三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)的理論基礎(chǔ)。三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是三維空間數(shù)據(jù)模型的具體實(shí)現(xiàn)，是客觀對(duì)象在計(jì)算機(jī)中的底層表達(dá)，是對(duì)客觀對(duì)象進(jìn)行可視表現(xiàn)的基礎(chǔ)。雖然有很多人展開(kāi)過(guò)相

25、關(guān)方面的研究與開(kāi)發(fā)（如前所述），但還沒(méi)有形成能為大多數(shù)人所接受的統(tǒng)一理論與模式，有待于進(jìn)一步研究與完善。精選ppt （4）三維空間分析方法的開(kāi)發(fā)空間分析能力在二維GIS中就比較薄弱，目前大多數(shù)的GIS都不能做到?jīng)Q策層次上來(lái)，只能作為一個(gè)大的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，滿足簡(jiǎn)單的編輯、管理、查詢和顯示要求，不能為決策者直接提供決策方案。其中很大一個(gè)原因就是在現(xiàn)有的GIS中，空間分析的種類及數(shù)量都很少。在三維GIS中，同樣面臨著這個(gè)問(wèn)題。因此，研究開(kāi)發(fā)GIS的基本空間分析及將各領(lǐng)域的專家知識(shí)入嵌入GIS中，是三維GIS發(fā)展的一個(gè)重要方面。精選ppt當(dāng)前三維GIS研發(fā)的幾個(gè)注意點(diǎn) 從前面關(guān)于三維GIS的發(fā)展、定義、

26、特點(diǎn)、功能、面臨的機(jī)遇與困難，結(jié)合當(dāng)今GIS建設(shè)的情況，我們得到當(dāng)前三維GIS研發(fā)應(yīng)該注意的幾個(gè)方面。1. 目前應(yīng)以開(kāi)發(fā)二維為主、三維為輔的混合型GIS為主要目 標(biāo)，不宜單純開(kāi)發(fā)三維GIS。原因有二：1）需求上的決定，2）技術(shù)上的限制。2. 在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上要以邊界表達(dá)法（BR）為主。3. 對(duì)于需要進(jìn)行三維空間分析的地方，需要專門研究支持快速分析的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與空間分析算法。 如集成矢量與柵格特征的四層矢量化八叉樹(shù)結(jié)構(gòu)、基于該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的空間數(shù)據(jù)模型與空間分析等4. 城市三維現(xiàn)在已成為當(dāng)前三維中研究與開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要方面。精選ppt美國(guó)谷歌公司：Google Earth-用戶最多的三維地球軟件介紹：Goo

27、gle Earth以三維地球的形式把大量衛(wèi)星圖片、航拍照片和模擬三維圖像組織在一起，使用戶從不同角度瀏覽地球。Google Earth的數(shù)據(jù)來(lái)源于商業(yè)遙感衛(wèi)星影像和航片，包括DigitalGlobe公司的QuickBird，IKOONOS及法國(guó)SPOTS。特點(diǎn)：Google Earth憑借其強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)，以其操作簡(jiǎn)單、用戶體驗(yàn)超群的優(yōu)勢(shì)吸引了全球近十分之一的人口使用。發(fā)展歷程：Google于2004年10月收購(gòu)了Keyhole公司，隨之次年6月推出Google Earth系列軟件。產(chǎn)品形式：Google Earth客戶端軟件提供三個(gè)版本：個(gè)人免費(fèi)版、Plus版、Pro版以及企業(yè)級(jí)解決方

28、案，用于在企業(yè)內(nèi)部部署Google Earth應(yīng)用。精選ppt還包含了火星和月球的展現(xiàn)。軟件用C#編寫(xiě)，調(diào)用微軟SQL Server影像庫(kù)Terrain Server來(lái)進(jìn)行全球地形三維顯示。它通過(guò)將遙感影像與SRTM高程（航天飛機(jī)雷達(dá)拓?fù)錅y(cè)繪）疊加生成三維地形。特點(diǎn)：World Wind最大的特性是衛(wèi)星數(shù)據(jù)的自動(dòng)更新能力。這種能力使得World Wind具有在世界范圍內(nèi)跟蹤近期事件、天氣變化、火災(zāi)等情況的能力。美國(guó)國(guó)家航空和航天管理局（NASA）：World Wind-最強(qiáng)大的開(kāi)源地理科普軟件介紹：World Wind是NASA發(fā)布的一個(gè)開(kāi)放源代碼的地理科普軟件，由NASA Research開(kāi)

29、發(fā)，NASA Learning Technologies來(lái)發(fā)展，它是一個(gè)可視化地球儀，將NASA、USGS以及其它WMS服務(wù)商提供的圖像通過(guò)一個(gè)三維的地球模型展現(xiàn)，精選ppt擁有NASA血統(tǒng)的World Wind可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE , Landmark Set等多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，將Landsat衛(wèi)星的圖像和航天飛機(jī)雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，讓用戶體驗(yàn)三維地球遨游的感覺(jué)。采用了先進(jìn)的流傳輸技術(shù)。World Wind是個(gè)完全免費(fèi)的軟件，在使用上沒(méi)有任何限制，主要面向科學(xué)家、研究工作者和學(xué)生群體。另外World Wind是完全開(kāi)放的，用戶可以修改World Wi

30、nd軟件本身。目前，包括國(guó)內(nèi)部分三維GIS軟件在內(nèi)的全球許多主流三維軟件都是以World Wind為技術(shù)內(nèi)核發(fā)展而來(lái)。精選ppt美國(guó)Skyline公司：Skyline Globe-個(gè)性化的三維地理信息系統(tǒng)介紹：SkylineGlobe產(chǎn)品能夠基于地表的衛(wèi)星影像、航空影像創(chuàng)建高分辨率的三維虛擬地球場(chǎng)景。Skyline具有強(qiáng)大空間信息展示功能，支持交互式繪圖工具，提供三維測(cè)量及地形分析工具，提供數(shù)據(jù)庫(kù)接口支持如Oracle，ArcSDE，擁有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力。特點(diǎn)：Skyline Globe Enterprise Solution是美國(guó)Skyline公司為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)三維地理信息提供的企業(yè)級(jí)解決方案。

31、包括了Skyline整套軟件工具，給客戶提供一站式服務(wù)，并開(kāi)放了所有的API，不論是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中還是單機(jī)應(yīng)用，讓用戶能夠根據(jù)自己的需求定制功能，建立個(gè)性化的三維地理信息系統(tǒng)。產(chǎn)品形式：TerraExplorer、TerraExplorer Pro、TerraBuilder、TerraGate。應(yīng)用：中國(guó)數(shù)字海洋系統(tǒng)、公安部警衛(wèi)基礎(chǔ)工作信息系統(tǒng)、數(shù)字深圳三維平臺(tái)、黃河可視化防汛預(yù)案管理系統(tǒng)、數(shù)字煙臺(tái)三維城市規(guī)劃信息系統(tǒng)等。精選ppt美國(guó)微軟公司：Virtual Earth-可以在瀏覽器中直接運(yùn)行的三維地球軟件介紹：Virtual Earth 3D可以呈現(xiàn)完整交互式的三維圖片，是基于地圖的搜索工具

32、，集航拍照片、地圖、黃頁(yè)數(shù)據(jù)于一體。在Virtual Earth 3D中，就象在大型3D游戲的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中一樣，用戶可以在城市之間、建筑物之間“飛來(lái)飛去”。除了真實(shí)地“再現(xiàn)”城市的地形外，Virtual Earth 3D中也包含一些現(xiàn)實(shí)世界中不存在的東西。特點(diǎn)：Virtual Earth 3D不要求用戶在硬盤上下載應(yīng)用軟件，而是直接在瀏覽器中運(yùn)行。發(fā)展歷程：在Google宣布推出Google Earth后，微軟也緊跟其后啟動(dòng)相關(guān)計(jì)劃。2005年12月23日，微軟公司收購(gòu)一家從事三維地球研究的華人公司GeoTange。2006年5月3日，又收購(gòu)一家專門從事遙感領(lǐng)域研究的公司Vexcel。隨后，

33、在2006年11月初微軟發(fā)布了Virtual Earth 3D。今年6月，微軟推出Bing搜索后，意味著原來(lái)的“Virtual Earth”變成了“Bing Maps and Bing Maps for Enterprise”。精選ppt美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（ESRI）： ArcGIS Explorer-ArcGIS家族的3D后代介紹：ArcGIS Explorer是一個(gè)免費(fèi)的虛擬地球?yàn)g覽器，提供自由、快速的2D和3D地理信息瀏覽，充滿趣味性且簡(jiǎn)捷易用。ArcGIS Explorer通過(guò)繼承ArcGIS Server完整的GIS性能（包括空間處理和3D服務(wù)），達(dá)到整合豐富的GIS數(shù)據(jù)集和服務(wù)

34、器空間處理應(yīng)用的目的。特點(diǎn)：AreG1S Explore具有和Google Earth相似的功能，支持來(lái)自ArcGIS Server、GML、WMS、Google Earth（KML）的數(shù)據(jù)。發(fā)展歷程：ArcGIS Explorer是2006年8月推出。在明年即將發(fā)布的ArcGIS9.4中也將加強(qiáng)三維GIS功能。精選ppt北京國(guó)遙新天地信息技術(shù)有限公司：EV-Globe-國(guó)內(nèi)三維海量空間信息平臺(tái)佼佼者介紹：EV-Globe具有大范圍的、海量的、多源的數(shù)據(jù)一體化管理和快速三維實(shí)時(shí)漫游功能，支持三維空間查詢、分析和運(yùn)算，可與常規(guī)GIS軟件集成，可方便快速構(gòu)建三維空間信息服務(wù)系統(tǒng)，亦可快速在二維GI

35、S系統(tǒng)完成向三維的擴(kuò)展。EV-Globe提供距離測(cè)量、線段剖面、折線剖面、區(qū)域淹沒(méi)、通視分析等三維GIS特色的空間分析功能?？梢栽贓V-Globe中看到煙霧、塵暴、火焰以及下雨、下雪等特殊效果。精選ppt特點(diǎn)：EV-Globe基于組件式開(kāi)發(fā)，所有功能以控件或類的方式封裝在dll中，用戶可以很方便進(jìn)行各種功能定制，甚至將EV-Globe嵌入各類信息系統(tǒng)中。EV-Globe具備在普通PC機(jī)上就能實(shí)現(xiàn)的海量三維模型和影像流暢地進(jìn)行各項(xiàng)漫游操作的功能。此外在EV-Globe服務(wù)器端，用戶可根據(jù)需要綁定常規(guī)GIS平臺(tái)如SuperMap，ArcGIS等。發(fā)展歷程：EV-Globe于2008年12月、200

36、9年5月、7月分別發(fā)布了EV-Globe SDK、EV-Globe Sea和EV-Globe Web版，并將于今年12月3日正式發(fā)布EV-Globe 2.0。產(chǎn)品形式：EV-Globe SDK（開(kāi)發(fā)包）、EV-Globe Pro（數(shù)據(jù)瀏覽工具）、EV-Globe Creater（數(shù)據(jù)制作工具）、EV-Globe Datasets（影像數(shù)據(jù)集）。應(yīng)用：全國(guó)海島海岸帶三維可視化信息系統(tǒng)、中石油海外應(yīng)急系統(tǒng)、中國(guó)石油中長(zhǎng)期油氣管網(wǎng)建設(shè)預(yù)測(cè)分析、寧波鎮(zhèn)海環(huán)保三維影像瀏覽系統(tǒng)、遨游天府-四川省地理空間三維管理系統(tǒng)。精選ppt武大吉奧信息技術(shù)有限公司：GeoGlobe-加入實(shí)時(shí)三維量測(cè)功能介紹：GeoGlobe是武漢大學(xué)李德仁和龔建雅等教授花了近10年時(shí)間打造，由武漢大學(xué)測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下全球海量無(wú)縫空間數(shù)據(jù)組織、管理與可視化軟件。GeoGlobe提供了一系列三維可視化及應(yīng)用的功能：可視化導(dǎo)航與操作、可視化查詢與三維分析、興趣點(diǎn)標(biāo)注及定位等。還提供了二次開(kāi)發(fā)功能，用戶可以根據(jù)應(yīng)用的需要自行設(shè)計(jì)界面，調(diào)用所提供的動(dòng)態(tài)庫(kù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。特點(diǎn)：GeoGlobe具有和World Wind相似的功能，加入了實(shí)時(shí)三維量測(cè)等功能。能同時(shí)處理多種來(lái)源的