摘 要：3DGIS；发展；应用；应用平台
关键词：
地理信息系统(Geographic Information System 简称GIS)是以采集、存储、管理、分析、显示和应用整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的计算机系统, 是分析和处理海量地理数据的通用技术。也可以说是一中工具，是模拟现实的空间世界和进行空间数据处理的工具，也是解决空间方面问题的资源，更是空间信息处理分析的一门学科。随着GIS的有地理信息科学向地理信息服务的方面发展，它的覆盖的面就更深更远。
从不同的角度出发，GIS有三种定义：①基于工具箱的定义，认为GIS是一个从现实世界采集、存贮、转换、显示空间数据的工具集合；②数据库定义，认为GIS是一个数据库系统，在数据库里的大多数数据能被索引和操作，以回答各种各样的问题；③基于组织机构的定义，认为GIS是一个功能集合，能够存贮、检索、操作和显示地理数据，是一个集数据库、专家和持续经济支持的机构团体和组织结构，提供解决环境问题的各种决策支持。
三维空间信息获取
三维空间信息 , 主要包括三维地形、三维建筑数据以及地表和建筑物的纹理图像数据 , 是三维模型的展示 , 也是虚拟环境建设的基础工程。构建三维模型需要真三维的空间数据(包括平面位置、高度数据)和真实影像数据(包括建筑物顶部和侧面纹理) 。所需获取的数据具体包括三维地形数据 , 建筑物三维空间数据以及纹理图片等。
1数字高程模型(DEM)的数据获取[4]数字高程模型(DEM) , 即三维地形数据 , 在三维景观模型中起着举足轻重的作用 ,
2建筑物三维空间数据获取的方法
三维地理信息系统中 , 建筑物的构建需要三维空间数据和纹理数据。三维空间数据包括平面数据和高度数据。建筑物平面数据 , 主要指的是建筑物在三维俯视图中投影到地表平面的轮廓线。在二维 GIS中 , 建筑物一般只用其投影到地面的轮廓线来表达 , 并且将该轮廓线作为地图的一个面对象存储在地图数据中。这样利用现有的地图数据 ,从中提取这些轮廓线 , 用它们作为三维建筑物的底面。
3纹理数据获取的方法由于航空影像很容易得到 , 因此地形纹理与建筑物顶部纹理较易获取 ,
4数据获取研究的焦点问题 — — — 多数据源集成的方法。上述数据获取的方法各有特点, 同时又存在着各自的局限性。数字摄影测量和遥感虽然可以提供目标的几何特征、语义特征、相片纹理等数据 , 但获取的主要是建筑物顶面的信息 , 漏掉建筑物立面的大量几何和纹理信息。而近景摄影测量则只能获取建筑物立面的信息; 激光三维扫描仪获取的距离图能很好的提供场景的三维描述 , 但其 三维空间数据模型模型是人们对现实世界的一种抽象 , 数据模型是现实世界向数字世界转换的桥梁。信息系统的数据模型决定了信息系统的数据结构和对数据可施行的操作。
3DGIS数据模型和数据结构
1 空间信息集成模型。该模型以所谓的扩展复杂要素为内核，表达三维空间地学对象的几何性质，度量属性及对象间的复杂拓扑关系。
2 矢量模型拓扑操作。并将各种复杂对象融入地学建模和管理的模型框架中该模型是以矢量模型为基础，对象及对象间的拓扑关系表达较为精确，但各种操作复杂费时，空间分析不易。
3 矢量栅格混合数据模型。以八叉树和不规则四面体为基础的混合数据模型。这种混合模型是一种矢量栅格三维结合的有益尝试，在一些情况下比较合适，但还需要其它表达模型的补充，以提高表达、访问和操作的效率
三维 GIS数据模型虽然已有了很多的研究成果 , 但还未从根本上解决真三维 GIS软件研制的核心问题：
1) 二维模型转换为三维模型
由于现在广泛使用的是二维 GIS平台 , 积累了大量的二维 GIS数据结构的地理空间数据 , 因而三维 GIS平台应能将现在的二维或二维半数据经过转换后辅以较小的编辑形成三维数据模型。
2) 因特网上三维空间数据的标准化与互操作
互联网上发布三维空间数据 , 要考虑浏览器环境下的三维数据的标准化与互操作。互联网环境下的二维 GIS的2) 因特网上三维空间数据的标准化与互操作[3 ]互联网上发布三维空间数据 , 要考虑浏览器环境下的三维数据的标准化与互操作。互联网环境下的二维 GIS的数据标准化及互操作尚未完全实现 , 三维 GIS的数据标准化及互操作更是任重而道远 , 但如果不能做到互联网上三维空间数据的标准化与互操作 , 三维 GIS以及它对“数字地球”的支持功效将大打折扣。
4三维空间数据管理与分析
空间数据管理是最基本的也是最重要的 GIS功能之一。但由于三维空间数据非常的复杂 , 传统基于关系数据库的空间数据库管理系统难以胜任三维空间数据管理。
5空间分析能力在二维 GIS中就比较薄弱 , 目前大多数的 GIS都不能做到决策层次上来。
6还不能真正的实现“人机互动”。
小结
总之3DGIS在实际中的应用已经很广泛，在矿山、旅游、交通，城市规划，虚拟景观系统的设计与实现、石油勘探、数字城市、测绘、边坡监测等、甚至在教育科研中也发展越来越突出。到目前为止，3DGIS的技术还不是很成熟，还需要相关的科研人员对其深入的研究和探索。
参考文献：、
[1]金宝轩.三维城市模型的构造方法与可视化研究[D]昆明理工大学,2002.
[2]孙敏等3DGIS中树的表达与可视化研究.<<计算机辅助设计与图形学学报>>.2001年10期
