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。     

九十年代GIS软件系统设计的思考

ＧＩＳ应用领域的拓宽与计算技术的进步，对ＧＩＳ的系统设计不断提出新的挑战。本文站在发展角度，讨论了矢－栅一体化的概念，数据结构的功能设计，ＳＱＬ语言局限性，面向对象技术的应用，ＧＩＳ全局检索以及ＧＩＳ智能化等问题，作者认为采用面向对象技术实现多数据类型的混合操作，是ＧＩＳ登越决策应用阶段的技术关键。     

三维地理信息系统中的数据结构

分析了空间数据的维数及其表示，讨论了三维地理信息系统中两类不同的空间数据结构，即基于表面表示的数据结构和基于体表示的数据结构。分析了边界表示（ＢＲ）、结构实体几何法（ＣＳＧ）、非均匀有理Ｂ样条（ＵＮＲＢＳ）、八叉树（Ｏｃｔｒｅｅ）和不规则四面体（ＴＥＮ）等空间数据结构的特点和应用。     

RS与GIS一体化数据结构的研究

详细阐述了ＲＳ与ＧＩＳ一体化的概念,通过对ＲＳ与ＧＩＳ一体化方面的研究与分析,进一步明确ＲＳ与ＧＩＳ一体化对空间数据存储结构的要求,着重探讨了几种典型的用于ＲＳ与ＧＩＳ一体化的数据结构,针对现有数据结构存在的问题与不足,提出了一种具有普遍适用价值的基于语义网络的窨数据存储结构,并给出一个应用实例。     

三维矢量地图的拓扑结构

矢量地图是利用矢量结构的几何形状对地形的表示。作者曾经利用实体关系图对二维矢量图的形式数据结构进行过阐述。形式数据结构（ＦＤＳ）在定义单值矢量图中起着核心作用，它能够使得数据完整性和一致性原则公式化，并使得在它基础上的ＧＩＳ空间查询的结构分析更加方便。通过扩展二维图的ＦＤＳ概念来创建三维矢量图的ＦＤＳ，定义一系列有关三维图的拓扑概念和一组三维地形目标。ＦＤＳ的结果最终将包含三种数据类型：①地形目标     

一种矢量GIS数据模型及其关系数据结构

提出一种适合于多值矢量图的ＧＩＳ数据模型（包括图形数据模型和属性数据模型）。该模型既适合于关系数据库结构，也适合于面向对象数据库结构。根据该模型设计了一种基于关系数据库模型珠图形与属性一体化数据结构。该模型和结构既适用于二维图，也适用于数字地面模型（ＤＴＭ）。该数据结构已应用于ＧＩＳ软件（ＧＩＳＩＤ）中，效果很好。     

GIS环境下空间要素的制图综合方法

本文首先分析了制图综合在ＧＩＳ空间数据输出中的作用，并从讨论制图的基本方法入手，探讨了在ＧＩＳ矢量型和栅格型数据结构下制图综合中选取、简化、概括和移位的实现方法，尤其是基于数学形态学的栅格数据要素的综合方法，最后讨论了在ＧＩＳ中实现制图综合的合理工作流程制定的原则。     

GIS的数据组织与处理方法

ＧＩＳ的数据组织与处理方法李德仁，龚健雅，边馥苓地理信息系统（ＧＩＳ）与其他一些处理日常事务的信息系统如银行管理系统、图书检索系统不同。地理数据必须包括位置、可能的拓扑关系、地物的特征等，数据相当复杂。因此，人们为ＧＩＳ中的数据结构和数据模型进行了大...     

面向GIS的数字地图特点的探讨

论述了制订面向ＧＩＳ数字地图标准的必要性和紧迫性,探讨了面向ＧＩＳ数字地图的特点,最后提出了一种面向ＧＩＳ数字地图的数据结构。     

当前GIS发展的几个特点

本文主要就ＧＩＳ数据结构、数据模型、ＧＩＳ的信息处理模式、ＧＩＳ与专家系统、神经网络、ＣＡＤ的集成以及虚拟ＧＩＳ、开放式ＧＩＳ等方面介绍了当前国际ＧＩＳ发展的几个特点。     

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.     

四面体格网模型的三维拓扑关系计算

四面体格网(TEN)模型是一种重要的空间数据构模方法,侧重于三维空间对象内部的表达,但是存在着数据量大、计算速度慢的问题。三维拓扑关系是三维GIS的重要研究内容,为此,该文提出了面向TEN的三维拓扑关系计算方法。基于点集拓扑学理论,将TEN分解为内部、边界和外部3个集合,并使用9交模型描述了TEN/TEN的8种拓扑关系;设计了面向TEN的三维拓扑关系计算流程,详细阐述了面向TEN的三维拓扑关系计算的核心算法;基于提出的三维拓扑关系算法,设计了面向TEN的拓扑关系计算实验。实验结果表明:该文提出的面向TEN的三维拓扑关系计算方法,能够满足TEN之间拓扑关系计算的需求。     

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.     

中国大陆岩石GPS平台Geo TransGIS的设计与实现

在中国大陆岩石圈地理信息系统研究过程中，提出了一种工具型二维地理信息系统和二三维地理信息系统地功能模块的设计思路，探讨了了面向对象方法，面向对象数据模型，面向对象数据库、无缝集成、开放式数据库互联技术在理信息系统研制中的运用；并用实例证明了此设计方法的可行性和实用性。     

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。     

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。     

灾害可视化系统中的二三维联动技术研究

灾情信息的可视化表达是地理信息系统应用于辅助应急救灾工作的一个重要方面。本文将二三维GIS各自的优点整合到一个完整的可视化系统中,并通过一定的联动机制使2者的数据显示与操作同步,着重介绍了二三维联动技术的原理、实现方法等问题,设计了基于二三维混合结构的GIS,同时包含二、三维GIS环境并支持二三维联动模式下的灾情可视化和相关分析工作,最后以巨灾综合信息集成显示系统为例,并给出了二三维联动实现的基本设计方案。     

Algorithms for Tetrahedral Network(ten) generation

The Tetrahedral Network(TEN) is a powerful 3-D vector structure in GIS, which has a lot of advantages such as simple structure, fast topological relation processing and rapid visualization. The difficulty of TEN application is automatic creating data structure. Although a raster algorithm has been introduced by some authors, the problems in accuracy, memory requirement, speed and integrity are still existent. In this paper, the raster algorithm is completed and a vector algorithm is presented after a 3-D data model and structure of TEN have been introducted. Finally, experiment, conclusion and future work are discussed.     

Geovisualization of Human Hybrid Activity-Travel Patterns

While GIS‐based geovisualization techniques have been fruitfully employed in a wide range of fields, they have not been applied to explore human hybrid activity‐travel patterns (i.e. the patterns of people's activities and/or travel in both the physical and virtual worlds). This study develops two geovisualization approaches using 3D and 2D GIS techniques to address the difficulties faced by past studies. First, the notions of information cube and hybrid 3D space‐time paths are developed to accommodate cyberspatial activities in exploratory data analysis. Second, a new representation of 2D space‐time paths that incorporates parallel coordinate plots is developed for exploring the multiple attributes of people's Internet and physical activities. These two methods were implemented using ArcObjects and the Visual Basic for Applications environment in ArcGIS. They were used to visualize a complex Internet‐activity diary dataset collected in Columbus (Ohio, USA). The study shows that the 3D and 2D geovisualization methods developed allow us to uncover important patterns in hybrid human activity‐travel behavior.