三维地图符号的基本理论研究

随着现代科学技术的发展,电子地图和三维GIS的发展,使传统的纸质的二维地图已经不能满足国民经济的发展和社会的需要,迫切需要三维地图。三维地图的表达主要是通过三维地图符号来实现的,因而三维地图符号就成为目前需要解决的技术难点和研究热点。本文就三维地图符号的特征,三维地图符号与二维地图符号的关系,三维地图符号的视觉变量以及三维地图符号目前需要解决的难题等基本问题进行了初步的总结和研究;并用ARCINFO软件设计了道路的三维符号。     

多细节层次的三维植被符号设计

三维符号作为三维地图表达的重要组成部分,可以有效增强三维地图场景的可识读性。针对三维符号的基本概念、设计原则和共享机制等问题,该文从符号细节层次、视觉变量和排列方式3个方面展开研究,提出了一种三维植被符号构建模型,以典型植被对象为例进行了实现。由于植被对象种类繁多、形状不规则、结构复杂,因而建立简单、规则、通用的图形符号来表达植被对象,具有特殊性。在符号设计中特别地考虑了植被部分物候现象的表达,丰富了植被符号的语义内涵。     

微地图符号的视觉变量及其应用

视觉变量是微地图在设计表达过程中的关键部分,该文针对现有视觉变量研究成果并不完全适用于微地图这一问题,研究并提出了微地图符号的视觉变量.通过对比分析微地图与常用地图的不同,得到了微地图符号简单化、多元化、个性化、模块化的特点,在此基础上提出了符合微地图符号特点的视觉变量表达方式;考虑用户、环境、地物3个方面的影响,应用微地图视觉变量设计了微地图符号;实现了校园导航微地图的设计,并运用问卷调查验证了微地图视觉变量表达及应用的合理性.结果表明,提出的理论及方法能较好地表达微地图内容,能够为微地图的应用提供理论支持.     

一种高精度二三维联动算法

二维地图和三维场景集成是当前GIS的一种重要应用方式,本文在研究分析平面地图和三维场景联动特点的基础上,提出了高精度二三维联动算法的要点,推导了根据平面地图参数定位三维场景及其反过程的计算公式,并根据数字高程模型对算法结果进行修正,对算法的定位精度进行了分析。实验结果表明,算法具有很高的定位精度和稳定性。     

三维虚拟战场环境符号的视觉变量研究

虚拟现实技术使传统二维的、静态的地图表示向三维的、动态的场景表示方向发展,传统的二维符号视觉变量已不适应三维虚拟战场环境的需要。本文结合三维虚拟环境的特点,提出了一套基本适应三维虚拟战场环境的三维符号视觉变量。     

三维地理信息系统在城市规划领域应用研究

三维可视化理论与技术的引入使得传统静态的、平面的地图向动态的、三维的方向发展,地图的三维可视化正成为GIS与数字制图领域一个新的研究课题。本文主要研究场景多尺度表达、顾及地形(即基于DEM)的建筑、植被、道路、水系等各主要要素的三维模型的建立及其显示、可视性分析。文章最后对三维可视化技术在基于城市规划领域的规划展示、设计对比、日照分析、历史变化等方面的应用作了探讨。     

基于地图的地理信息可视化现状与发展

地理信息可视化是在地理数据库驱动下,以地图形式表达地理信息的过程。地图可视化和GIS可视化是地学可视化研究的两个重要部分,地图可视化通常在制图系统中完成,脱离了地理数据库,不便于地图更新;GIS可视化又缺乏足够的地图制图工具。文中探讨了地理数据库驱动下的地图表达机制,融入了地图制图机制与GIS符号化,形成GIS数据管理、数据综合、符号化、图形综合一体化的地图表达模型。     

地理要素三维模型的建立及其与地形融合的研究

在阐述地理要素三维表达的理论基础上,通过对传统Bertin视觉变量的动态与三维扩展,以传统的地图表现理论为参照,并结合三维环境的特点,系统地分析、探讨地理要素在三维空间中不同比例尺条件下顾及地形的三维符号化表达,分别研究点状、线状和面状地理要素基于地形模型的符号化表达方法.     

室内定位导航地图一体化设计

室内定位导航电子地图是室内位置服务的基础,为地图使用者提供定位和导航路径信息。本文在分析室内地图数据特点的基础上,提出了三维与二维地图一体化表达与导航的策略,结合二维平面视图、三维透视图、三维网络数据集、路径分析等技术,实现了多层室内停车场的定位导航功能,是对室内地图表达的一次全新尝试。     

基于ArcGIS Pro的三维街区地图生产研究与实践

随着三维地图在交通、旅游等领域的广泛运用,伴随着技术迭代,传统的三维模型构建和地图生产模式也正在发生改变,充分发挥三维与制图相关领域技术方法和数据资源的优势并有机结合,能在现阶段有效提高生产效率、成果质量和表达效果。研究基于ArcGIS Pro结合三维建模和平面设计软件开展三维街区地图生产的技术方法,并通过南通市轨道交通站点街区图的生产实践,分析总结该项工作中的三维模型生产、多源三维模型格式转换、三维可视化效果以及地图艺术设计的相关技术要点和问题解决思路,为三维街区地图的设计生产和基于GIS技术的三维模型集成展示与利用提供一定的参考。     

三维地图符号视觉参量研究

在常规地图符号参量体系上,通过引入动态特征、交互式操作等方面的参量,提出了三维地图符号的视觉参量,它由状态、动态变化和操作三个方面的参量组成,并采用认知实验研究了这些符号参量在质量特征、数量特征、关系特征以及动态特征等信息表达上的应用及功效.     

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     

基于三维地图视觉变量理论的三维符号设计

本文首先介绍了三维符号的一种分类方法,然后结合三维态势感知的特点,将三维地图符号视觉变量理论合理的运用到三维符号的设计中去,并从实际应用的角度分析了三维态势表达中符号设计的合理性。     

三维陡崖符号的自动建模研究

针对三维地形图中某些地貌符号难以建模的问题,以陡崖符号为例,提出了一种基于不规则三角网自动提取陡崖边缘线的方法,根据不同光照条件下的视觉感受规律,建立了陡崖符号的光照模型,并对其数学表达进行了研究,介绍了陡崖符号的自动建模流程,有助于其他类似地貌符号模型的自动建立。     

GIS三维动态符号库的研究与开发

本文探讨了与GIS三维动态符号库相关的概念、分类及三维图形变换等基础理论;搭建了基于Java3D的GIS三维动态符号库开发平台;研究了3DMAX建模、三维动态符号库、建筑物内部场景展示等关键技术;开发了GIS三维动态符号库.     

3维地图符号的数据结构研究

如何用计算机的1维存储空间存放由0维、1维、2维、3维等空间目标的集合所定义的形体，是几何造型中最基本的问题。文中针对传统地图符号表现方法的局限性，分析了国内外3维地图符号的研究现状，针对3维地图符号设计的特点和要求采用参数函数和边界数据模型作为建立3维地图符号的数据结构。     

地质二维矢量点符号的自动三维建模

针对传统的三维点符号库实现方法工作量大、扩展性差等问题,提出了直接从二维矢量点符号到三维点符号的自动建模方案。采用三维图元的设计思路,解决符号扩展性差的问题。借鉴二维矢量点符号的表达,来进行三维符号的设计与建模,是对二维符号库的资源再利用,有利于实现二三维符号库的统一。通过设计内存池及内存拷贝的优化策略来提高模型的可视化效率。实验结果表明,提出的方案不仅有较好的可视化效果,并且具有相关文件数据量小、符号的可扩展性好等优势,对三维GIS的符号库研究具有重要的参考价值。     

区县级地名图集中符号的视觉层次设计——以《汕头市澄海区地名图集》为例

第二次全国地名普查（以下简称“二普”）数据具有精度高、类型全面、现势性强等特点。如何对地名数据进行最优符号化是“二普”成果转化中一个重要的问题。为此，本文构建了地图符号库树结构模型，提出从主题尺度、符号形态、要素分类分级3个方面进行符号视觉层次构建的思路，充分利用视觉变量构图元素的组合实现多层次符号视觉效果。将该方法运用于《汕头市澄海区地名图集》的编制中，通过符号设计实例充分论证符号视觉层次体系设计在地名图集设计中的重要作用，可为“二普”成果转化工作中的地名图编制提供参考。     

基于Web Services的三维空间数据表达与传输研究

随着地理信息系统应用的日益普及,它已渗入各个领域,人们对其技术需求也不断提高。以往单机版的2DGIS不能满足人们应用的要求,而3D的网络GIS成为大众关注的焦点。目前,3DGIS和WebGIS都得到了广泛的研究,形成了一定的理论研究成果。但是,这两种技术相结合的研究还很少。本文在以往形成的WebGIS理论基础之上,将之与3DGIS相结合,探讨了一种基于Web Services实现网络三维空间数据的表达与传输服务的方法,并通过实验来验证了这种方法的可行性。     

面向地上下无缝集成建模的新一代三维地理信息系统

地上下无缝集成三维建模是新一代3DGIS的主要标志,地上下无缝集成建模已成为当务之急。在三维空间建模技术现状与存在问题、目标层次与功能需求及三维空间模型现状与趋势分析的基础上,介绍了地上下集成建模的两个层次和无缝集成的基本原理;阐述以CD-TIN为纽带、以BRep-TIN-GTP为核心、以三层混合模型为成份的地上下集成空间数据模型的概念结构与典型逻辑关系。并结合城市与矿山应用,介绍该集成模型在GeoMo3D系统中初步实现后的可视化效果。同时,指出了与地上下集成建模相关的近年3DGIS的主要攻关方向和重点理论难题。