三维空间数据模型集成的概念框架研究

本文对三维空间数据模型的研究与发展进行了总结,分析了三维空间数据的特点以及数据模型集成的必要性。结合三维ＧＩＳ在城市、地质、海洋等领域的具体应用,提出三种三维空间数据模型集成：用于城市三维构模基于ＴＩＮ和ＣＳＧ的集成模型;用于地质,海洋等领域的基于八叉树和四面体格网的混合模型;具有一般性的矢量栅格集成的三维空间数据模型。     

3D GIS技术研究发展综述

回顾了3DGIS的发展进程,从三维空间数据获取,三维数据模型,三维空间数据管理和分析以及三维可视化技术4个方面综述了3DGIS技术的发展。探讨了目前研究3DGIS的4个热点问题:①数据源集成快速获取数据的方法;②不同数据模型的集成;③支持空间分析的面向对象的数据模型;④城市三维模型。     

GIS中三维空间数据模型的集成与应用

针对三维地理信息系统中的三维空间数据模型,结合城市规划工作,分析讨论了三维数据模型集成的必要性以及TIN与CSG、八叉树与TEN、矢量与栅格等混合数据模型实现的方法和思路,提出了在城市规划应用中模型集成的适用类型及有关要求.     

矢量与栅格集成的三维数据模型

以矿山地质为背景，深入分析三维空间信息系统所涉及到的空间对象以及它们之间的联系，提出了几种新的空间对象类型。探讨用矢量与栅格混合的数据结构，以及面向对象的数据模型来表达各类三维空间对象，以此作为设计和建立三维地理信息系统的基础     

矢量与栅格集成的三维数据模型

以矿山地质为背景，深入分析三维空间信息系统所涉及到的空间对象以及它们之间的联系，提出了几种新的空间对象类型。探讨用矢量与栅格混合的数据结构，以及面向对象的数据模型来表达各类三维空间对象，对此作为设计和建立三维地理信息系统的基础。     

一、P20 一般性问题

CH971271 矢量与栅格集成的三维数据模型/龚健雅(武汉测绘科技大学)…∥武汉测绘科技大学学报,—1997,22(1).-6～15 以矿山地质为背景,深入分析三维空间信息系统所涉及到的空间对象:零到三维对象、复杂对象以及他们之间的联系,提出几种新的空间对象,如数字表面模型、断面、柱状实体以处理复杂和特殊三维空间问题。探讨用矢量与栅格混合的数据模型来表达各类三维空间对象,以此作为设计和建立三维地理信息系统的基础。图2表12参12     

基于E-TEN模型的三维地籍实体信息组织方法

根据现有三维数据模型和地籍数据特点,在分析实体(E)和四面体格网(TEN)的基础上,对三维地籍实体信息组织进行研究,提出了基于实体-四面体格网模型(E-TEN模型)的三维地籍数据模型,其核心思想是实体作整体结构,TEN做局部结构。在数据结构中,通过特定方式(特殊属性值CX)将二者结合在一起。该模型能够实现地籍实体对几何、属性等综合信息的一体化组织,有利于实现复杂三维地籍实体三维空间数据的有效组织与管理。     

面向地籍的三维数据结构与存储的优化

三维地籍是土地利用空间多元化的必然结果,是地籍多用途功能实现的必然要求。它将会在土地管理和社会经济发展规划中发挥重要的作用。但是动态的三维地籍数据结构复杂、数量大,给数据存储和管理带来极度不便,在一定程度上影响数据检索的效率。本文从了解ORACLE数据库的数据结构和管理方式出发,通过数据模型集成和联合索引存储分别对三维地籍数据库的数据结构和存储方式进行了优化,以达到提高数据检索效率的目的。     

实景三维矿山安全生产管理系统框架与关键技术

矿山安全是制约矿区经济发展及其转型的主要问题之一,本文通过分析实景三维矿山安全生产管理系统平台需求,基于全景激光移动测量系统,阐述了三维空间数据获取、数据模型与数据结构、数据表达(虚拟现实技术)等关键技术,探讨了数字矿山、智慧矿山的建设方案,可供有关管理部门参考。     

面向规划的三维地理实体数据模型与生产技术

三维地理信息为新一轮的国土空间规划提供了新动能,三维空间数据模型是三维地理信息发展和应用的基础和关键,面向实体的三维模型是三维空间数据模型的一种重要表达方式。本文提出了一种面向规划的三维地理实体数据模型,并以浙江省嘉善县的生产应用实践为例,详细阐述了实体生产的关键技术和应用效果,对三维地理信息更好地服务于国土空间规划、提升空间治理能力、实现治理体系现代化具有重要意义。     

地勘工程3维空间数据模型及其数据结构设计

3维现象随着研究领域的不同，描述空间实体的方法存在较大差异，不可能设计一种数据模型来适合所有的应用领域，应根据研究领域空间实体分布特征，设计出专用的3维空间数据模型。本文对传统的3维数据模型进行了分析，以地质勘探工程的各种3维空间对象为研究背景，提出了适合地质勘探工程的矢量与栅格集成的面向对象混合数据模型，以复杂体－体－面－线－点对象之间的逻辑关系来建立对象之间的拓扑关系，设计了部分对象的数据结构，并以一玢岩型铁矿床为例，对数据结构进行了描述。     

基于面向对象的空间目标3维交互式建模的设计

3维数据模型的建立是实现真3维GIS的一个核心问题。在充分分析现有3维数据模型的基础上，比较了传统模型的优缺点。针对空间目标建模的特点，设计了一种面向对象的3维数据模型。考虑到软件的实用性和可扩展性，着重论述了3维交互式设计及数据管理。     

GIS中三维模型的设计

研究了三维GIS中的空间信息传输模式 ,探讨了平面地图符号与三维模型的区别与联系 ,阐述了三维模型的确立、定位、简化描述和逻辑性设计     

A New 3‐D Solar Radiation Model for 3‐D City Models

Estimates of solar radiation distribution in urban areas are often limited by the complexity of urban environments. These limitations arise from spatial structures such as buildings and trees that affect spatial and temporal distributions of solar fluxes over urban surfaces. The traditional solar radiation models implemented in GIS can address this problem only partially. They can be adequately used only for 2‐D surfaces such as terrain and rooftops. However, vertical surfaces, such as facades, require a 3‐D approach. This study presents a new 3‐D solar radiation model for urban areas represented by 3‐D city models. The v.sun module implemented in GRASS GIS is based on the existing solar radiation methodology used in the topographic r.sun model with a new capability to process 3‐D vector data representing complex urban environments. The calculation procedure is based on the combined vector‐voxel approach segmenting the 3‐D vector objects to smaller polygon elements according to a voxel data structure of the volume region. The shadowing effects of surrounding objects are considered using a unique shadowing algorithm. The proposed model has been applied to the sample urban area with results showing strong spatial and temporal variations of solar radiation flows over complex urban surfaces.     

A Hybrid System of Expanding 2D GIS into 3D Space

A hybrid system that integrates two-dimensional (2D) GIS and three-dimensional (3D) visualization has been developed to provide unique solutions to application domains where traditional 2D GIS and 3D visualization cannot alone provide a solution. In this paper, we focus on three key issues in realizing such an integrated system, including large-scale terrain rendering, 2D and 3D combination display (for example, rendering 2D GIS layers in 3D space), expanding traditional 2D GIS analysis functions into a 3D environment, and visualizing 3D geographical data. A generic framework is developed to integrate 3D visualization with various types of 2D GIS, such as commercial GIS software, open source GIS software and spatial databases. A prototype 2D and 3D hybrid system that seamlessly integrates 2D GIS (developed with ArcEngine) and 3D rendering engine (developed with DirectX) is then developed based on the framework. In this hybrid system, 2D and 3D data are viewed within the same scene. Multiple 2D GIS layers are overlaid on the base terrain using a Level of Detail (LOD) model. Advanced query functions, data accessing, data management and spatial analysis, which are executed in the traditional 2D GIS, are provided to users in a 3D environment by continuously transforming information between the 2D GIS subsystem and the 3D subsystem. The 3D data are organized and displayed by Keyhole Markup Language (KML) and textured 3D models in the COLLAborative Design Activity (COLLADA) format. The prototype demonstrates that this hybrid system has effectively addressed the three key issues identified above and that it can seamlessly integrate 2D GIS and 3D visualization. The hybrid system has great potential to be employed in many application domains, such as urban planning, landscape design and environmental decision making, among others, to enhance the 3D design capability and facilitate public participation in the planning, design and decision-making process.     

基于LiDAR技术的古建筑复杂曲面三维重建

随着信息技术和测绘科学的迅猛发展,传统的空间数据获取模式已经不能满足现在的信息化需求。三维激光扫描技术的出现,推动了现代化测绘技术的发展,其高精度、快速的非接触式扫描测绘方法改变了传统空间数据采集模式。古建筑文化遗产的三维数字化保护是目前社会的研究热点,利用三维激光扫描技术来重建古建筑独特复杂的表面模型,为古建筑数字化管理和修复提供数据参考是一个很有意义的事情。本文以利用地面三维激光扫描系统构建古建筑三维模型为研究对象,通过洞窟类实例对古建筑点云数据处理和NUBRS三维模型复杂曲面重建技术进行研究与探讨。     

SuperMap 3D Designer关键技术及应用

三维数据采集技术及其在房产、建筑、水利、电力、交通等行业的不断发展和深入应用,对三维地理信息系统提出了新的挑战,三维空间信息在GIS平台中不再只停留在"看一看"的阶段,而需要从数据接入、处理、渲染到分析结果的输出,形成完整的闭环,为相关行业应用提供坚实的技术基础,为管理和决策提供可靠依据.本文以SuperMap GIS平台中三维地理设计(3D Designer)为基础,介绍多源异构的三维空间数据在地理信息平台中处理和应用的关键技术.首先,介绍了多源异构三维空间数据的主要来源和主要特征;然后重点阐述空间数据在三维地理信息平台中处理的和应用的难点及关键技术,包括采用快速建模方法解决传统二维数据资源在三维地理信息平台中的应用问题,采用实例化技术提升BIM数据的渲染性能问题,采用空间数据处理和分析关键算法解决模型和大场景的精确匹配问题等;最后,介绍了SuperMap 3 D Designer的主要应用方式.     

基于表面剖分的3DCM空间数据模型研究

３维城市模型（３ＤＣＭ）的研究近年来得到了飞速发展,但目前所开发的３ＤＣＭ系统大多属于３维可视化系统,所提供的空间分析与操作功能极为有限,究其原因,主要是缺乏能有效表达城市３维实体及其空间关系的３ＤＣＭ空间数据模型。尽管在３ＤＧＩＳ数据模型的研究方面,许多学者提出了很有价值的模型,但这些模型均难以灌足城市３维建模的要求。针对这一问题,本文首先分析了城市３维实体的几何特征及３ＤＣＭ系统要求,提出用外