基于Skyline的三维GIS构建与研究

三维GIS是指能对区域空间内的对象进行三维描述和分析的GIS系统。随着三维GIS的发展与应用,二维GIS数据难以满足信息化的发展以及对信息数据的客观需求,三维GIS的出现弥补了二维GIS在空间上表达的不足。与二维GIS相比较,三维GIS可实现对空间信息的直观可视化表达,可进行多维度的空间分析,这使得三维GIS成为信息化建设的重要成分,是目前GIS研究和发展的主要方向。Skyline凭借其国际领先的三维可视化显示技术,可以利用遥感影像数据、数字高程数据搭建一个对现实世界进行模拟的三维大场景。Sketch Up、3DMAX都是很好的三维建模及模型渲染软件。本文总结了国内外三维GIS的研究现状,研究了基于Skyline的三维GIS构建的关键技术,包括三维场景的构建与优化、数据加载以及协同技术,以及基于Sketch Up、3DMAX的精细模型的构建、模型导入Skyline。     

三维噪声地图实时纹理生成技术研究

三维噪声地图作为三维GIS的重要组成部分,已经广泛应用到交通规划和城市建设等领域。随着计算机图形学技术及虚拟现实技术的不断发展,三维开源引擎在大范围城市场景三维建模的成熟应用为实时渲染技术的研究提供可行性。本文基于OGRE三维开源引擎,通过计算建筑模型将预测结果实时生成纹理贴图渲染在三维噪声地图上,直观清晰地展示城市区域交通噪声的污染程度和分布情况。     

基于ArcEngine的电力三维可视化系统设计与实现

电力行业生产与管理过程中涉及到大量空间位置数据,对信息化的需求逐步加强。三维GIS凭借对空间数据强大的处理与可视化能力,已越来越广泛地应用于电力行业。本文使用Arc Engine开发组件,开发了对电力设施及其周围环境进行三维建模和展示的电力三维可视化系统。该系统包含二维与三维两个场景视图,在二三维同步的基础上,可根据电力设施基础数据自动创建出逼真的三维模型,并可在三维场景当中查看电力设施及其内部细节,进行飞行漫游,查看属性信息等。通过本系统的开发,实现了对电力设备及其周边环境的三维展示,可为电力设施的管理和决策提供一定支持,为今后类似电力三维系统的设计与开发提供参考。     

基于Skyline的Web三维GIS决策系统的实现

随着互联网技术的不断发展,能够在浏览器端展示的内容也越来越丰富,于是在传统的二维Web GIS的基础上,采用WebGL、Cesium等三维库来进行三维展示的Web GIS也越来越受到关注。与传统二维GIS相比,三维GIS更加突出对数据进行空间分析的能力,能够最直观地展示三维数据。与此同时,倾斜摄影测量技术也在三维数据来源方面发挥越来越重要的作用,并且对它们进行网络发布也逐渐成为该领域的研究热点之一。本文依据Web三维GIS的基本理论,以上海交通大学三维模型和辽宁工程技术大学玉龙校区的倾斜摄影模型为例,在实现基本的导航浏览的基础上,实现对传统模型和倾斜摄影模型进行空间分析的功能。系统采用B Skyline平台为开发框架,其中,倾斜摄影部分调用了Wish3D Earth的API,选用JavaScript作为开发语言,最后实现对三维模型的展示浏览、空间分析等功能,从而有利于决策者做出更好的决策。此外,该设计对于类似系统建立有一定的借鉴意义和参考价值。     

三维GIS的困境与出路

随着Realspace GIS软件技术的日趋成熟,以及三维数据采集成本不断下降,三维GIs技术将在未来2-3年内进入复苏期,最终发展为可成熟应用的技术,届时,三维GIS概念将不再炙手可热。另外,可以预见,接下来云计算将在GIS业界快速升温,进入热炒阶段。     

Flash 3D GIS客户端技术研究与实践

随着三维GIS技术的不断创新,与其相关的行业应用、尤其是客户端应用得到飞速发展。目前,市场上提供的各种三维GIS开发平台大多是基于C/C++/语言,存在着学习门槛高,项目周期长和开发成本高等诸多问题。如何构建轻量级三维GIS客户端,帮助用户快速搭建界面美观、交互良好的三维应用将是一个急需解决的问题。本文通过对Flash三维技术的研究,结合Flash三维技术特性和客户端GIS各自的特点,探讨如何构建基于Flash的三维GIS客户端开发平台:内容包括实现3D模式的地图显示和浏览,模型的加载和优化,GIS服务对接和数据展示,以及粒子系统、三维符号、光照和室内视角转换等其他辅助功能,最后介绍此三维GIS开发平台在某些可以预见领域的用途和带来的价值。     

基于OSM Buildings生成WebGIS三维建筑日照阴影模型

随着WebGIS和图形学技术的发展,三维GIS已经成为GIS领域的主流,但现阶段发展三维GIS受成本和网速等影响,限制了三维GIS广泛运用。本文供述在ArcGIS Server平台下以HTML5为技术,运用OSM Buildings插件在Canvas渲染出建筑物三维日照阴影模型,简化WebGIS三维可视化的难度。     

三维GIS的城市暴雨积涝灾害模拟

针对传统基于二维GIS进行城市暴雨积涝模拟分析不能立体地展现积涝灾害动态演进过程、地物受灾情况的问题,该文提出了基于三维GIS进行城市暴雨积涝灾害模拟分析。该方法综合应用精细化建模与地物拉伸建模技术,通过区域DEM构建、地表路面建模、建筑物建模、地形匹配构建研究区三维模型;以改进的D8算法进行汇水区划分,应用径流系数法进行汇水区产流计算。研究结果表明,该方法能够有效实现三维场景中暴雨积涝积水深度、积水范围计算以及积水深度、受灾房屋、受灾道路可视化表达,为城市暴雨积涝灾害防灾减灾提供技术支撑。     

基于Cesium的铁路线路三维场景空间信息服务

随着我国铁路信息化建设的不断推进,三维GIS和网络GIS在铁路领域中的应用逐渐深化。本文针对铁路线路三维场景空间信息服务,提出了基于三维开源引擎Cesium的铁路线路三维场景构建及网络应用方法,对Cesium架构与网络服务、线路三维地理环境构建、铁路工务基础设施工程组件三维模型构建进行了研究。为将铁路线路空间地理环境信息与铁路基础设施模型集成在Cesium三维引擎中,对铁路基础设施正向设计下的BIM模型进行了轻量化研究,实现了基于Cesium的网络化、跨平台、分布式铁路线路三维空间信息三维场景漫游、数据共享与功能服务。     

基于GIS空间数据挖掘技术的应用研究

介绍了空间数据挖掘的概念,分析了基于GIS的空间数据挖掘的流程,详细介绍了空间数据挖掘在GIS中的应用和可视化方法,最后提出GIS空间数据挖掘存在的问题,阐述了技术的发展前景。     

数字东莞三维地质灾害信息发布平台设计与实现

东莞市三维地质灾害信息发布平台基于stamp GIS三维技术,利用GIS强大的数据管理与分析能力,实现了东莞市地质灾害数据专题数据管理、群测群防、防灾知识宣传、二三维一体化显示及应用,为相关职能部门提供决策依据。     

一种顾及矿区地形特征的开采沉陷三维可视化实现方法

针对已有开采沉陷三维可视化方法中不能考虑矿区三维地形特征的不足,本文通过计算机语言编制开采沉陷预计程序对矿区地表点进行三维坐标变形预计计算与坐标融合计算,并基于数据传输的方式与ArcGIS进行结合,实现了顾及矿区三维地形特征的开采沉陷三维可视化。利用该方法生成的三维表面,克服了已有开采沉陷三维可视化方法中不能表现矿区地表塌陷后移动和变形状况的不足,而且能充分利用ArcGIS强大的空间分析与空间数据查询功能,实现了GIS在开采沉陷领域中的良好应用。     

浅析基于GIS技术的洪水灾害评估及其实现方法

针对洪水灾害评估的特点,将GIS技术与RS技术相结合,根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影像数据,运用GIS的空间分析功能来预测、模拟河流域洪水淹没场景,结合属性数据进行洪水灾害评估,并对此系统的实现方法进行对比评价。     

基于3维GIS的房产信息系统设计

随着3维GIS技术日益完善,使我们能够构建近于现实的房地产3维模型,它不仅能反映房地产的位置和空间信息,还能进行3维空间的查询和分析,可用于房地产规划决策、建设和交易管理。本文将以Google Earth的GIS平台和数字城区的虚拟漫游系统为基础结合3维建模基本理论对房产信息系统进行全新的设计。     

新一代三维GIS关键技术研究与实践

文中阐述的新一代三维GIS技术体系是以二三维一体化GIS技术体系为基础框架,融合了倾斜摄影三维技术、激光点云三维技术、BIM与GIS结合的三维技术等.其中,倾斜摄影全自动化建模技术大幅度提高了三维数据获取的精度,降低了采集成本,并促进了三维数据标准化的发展,促进了三维GIS更广泛的应用;BIM与GIS的融合,使得三维GIS进入很多新兴应用领域.在数据模型层面,三维实体数据模型的定义与发展,促进了三维GIS理论体系的完善.VR/AR、3 D打印、WebGL等IT新技术的发展,也推动着三维GIS软件技术的发展.     

通用三维GIS场数据模型研究与实践

随着三维地理信息系统(geographic information system,GIS)应用的发展,空中电磁信号场、空气与水体污染场、地下地质属性场等连续、非匀质的三维空间属性场数据进行建模、可视化与分析计算对GIS基础软件提出了新的挑战。已被广泛应用的TIN(triangulated irregular network)与栅格数据属于表面模型,通常用来表达二维场数据,其中由TIN组成的封闭表面可用于表达三维体,但两者都无法描述非匀质、连续变化的三维属性场。探讨了在通用GIS基础软件中基于TIN和Grid进行升维表达,实现不规则四面体网格(tetrahedralized irregular mesh,TIM)和体元栅格(voxel grid)两大类三维空间场数据模型,分析了两类数据模型的特点,探讨了三维场数据在可视化和分析计算方面的关键技术,实现了基于TIM与体元栅格表达和应用三维GIS场数据,完善了GIS三维数据模型体系,实现了空/天、地表、地下全空间的一体化表达、模拟与分析计算。     

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.     

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。     

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.