基于空间认知的三维地理信息系统研究

从空间信息中更快、更多地获取用户所需信息以辅助完成工作是GIS系统的根本目标。从空间认知的不同模式出发,分析了三维空间可视化的两种趋势;考虑到不同人群认知能力的差别,对用户进行了具体的分类,结合用户的使用场景与目的并在可视化实现中对比例尺与LOD进行分析,提出了一种适人化三维GIS模型。     

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GIS关键技术的研究

主要从三维GIS的特点、三维GIS的可视化、三维GIS的数据结构与数据模型、三维GIS的空间分析等几方面所涉及的技术进行了总结和研究,最后指出了存在的当务之急需要解决的问题。     

一种三维网络GIS空间数据可视化方法的研究

三维GIS空间数据可视化是三维GIS建模的基础,针对网络环境下三维GIS在空间可视化方面存在的不足,本文提出了一种基于VRML的真三维模型构建方法。以点、线、面和体四类拓扑元素之间的拓扑关系为依据组织建立数据库,结合分布式虚拟现实技术搭建起真三维模型网络发布平台,成功实现三维空间数据的可视化。研究表明,该方法能根据三维拓扑关系建立真三维模型,为三维数据的可视化和共享、真三维GIS空间分析提供了一种新的方案。     

非专业弱关联影像构建三维GIS研究

提出了非专业弱关联影像的概念,认为该类影像是地理空间信息的一种重要来源,阐述了基于非专业弱关联影像构建三维GIS的流程和关键技术,分析了该三维GIS的优缺点和应用模式。基于这种影像构建三维GIS的关键技术包括像空间和地理空间映射关系的建立,三维影像、点云和地理空间信息的融合以及基于影像和点云的交互与绘制。基于非专业弱关联影像的三维GIS适用于应急、侦查、快速三维建模等方面。     

三维GIS符号化表达系统的设计与实现

智慧城市阶段,三维GIS的构建需要更加快速、高效、低成本。三维数据的符号化为此问题的解决提供了一种可能,研发三维GIS符号化表达系统也成为一个重要方向。本文基于NewMap三维GIS符号化引擎,设计研发了三维GIS符号化表达系统,实现了以三维符号为基础的二三维一体化、场景快速搭建及场景操作和空间分析功能,为三维GIS应用提供了有益的尝试。     

基于Cesium的三维GIS可视化平台的设计及实现

三维GIS可视化是GIS的一个重要研究方向,通过对空间地理对象的三维化能更直观、生动地展示真实的空间地理环境。如何有效地使空间对象三维化,决定了GIS可视化的效果。本文基于Cesium开源平台,设计并实现空间三维GIS平台,最后基于该平台面向实际应用,通过应用案例展示平台的适应性。     

倾斜摄影与三维GIS在房产估价中的研究

地理信息系统(GIS)技术强大的空间分析与属性数据处理能力,使得GIS技术被越来越多地应用于房产估价行业,然而,二维GIS技术难以表达具有大量空间属性信息的房产数据.本文首先利用倾斜摄影测量技术获取影像数据,依据影像数据生产城市区域的实景三维模型,然后采用三维GIS空间分析,通过对城市实景三维模型进行景观分析,获取对房产估价有重要影响的景观可视范围的量化信息,从而为房产估价提供了更为直观、科学、准确及立体化的数据支撑.     

基于地形图与GIS的矿区地表三维快速可视化技术

地形三维可视化技术是当今GIS应用的热点,地形三维可视化可有利于提高地表地形的认知、分析、管理和工程实施等。本文基于日常工作中常用的纸质或CAD矿山地形图,利用ArcGIS的空间分析与可视化技术,通过数据转换、等高线修复及高程赋值,生成地表不规则三角网,然后结合纠正后的矿区影像可实现地形图的快速三维显示。     

地震灾害应急三维GIS系统开发及应用

三维GIS能够将专业模型和计算结果在平台上进行直观地展示,实现三维可视化和仿真。本文基于Skyline,针对地震灾害应急管理特点开发实现了地震灾害应急三维GIS系统,利用地理信息系统强大的空间分析能力,为灾害应急抢险提供辅助决策。     

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。     

二三维联动的GIS系统体系结构构建技术

结合2维GIS的空间分析功能和3维GIS成熟的可视化技术,提出一个基于VREagle组件的二三维联动方式的GIS系统体系结构,实现了在数据层面和可视化层面上的系统二三维联动操作。通过某港区的应用系统项目开发中的实践证明,此体系结构能够为GIS系统提供逼真的3维交互界面,并辅助GIS空间分析功能的3维可视化效果。     

GIS认知与数据组织研究初步

GIS数据组织是GIS的核心和关键问题之一，其对象来源于现实世界的地理现象或客观实体，必须对现实世界进行抽象和表达。因此，建立GIS的过程是以认知科学为基础、以计算机为手段，对地理空间数据进行有效组织的过程，这一过程是以地理空间认知为桥梁，对现实世界的地理现象进行逐步抽象，通过一层层具有不同抽象程度的空间概念来实现的。     

3维地理信息Web服务集成研究

随着空间信息技术和网络技术的发展,地理信息系统（GIS）也在不断地从2维世界走向3维世界,从GIS应用走向GIS服务。在此基础上,本文提出了3DGIS Web服务,并设计了基于SOA的3DGIS Web服务多层体系结构、3DGIS Web服务的数据源和API框架,论述了3DGIS Web服务和现有的2维GIS Web服务集成需要解决的关键技术问题。     

GIS理论的发展

从GIS研究理论的发展,介绍了空间数据及融合理论、空间曲面理论、空间认识理论、地图可观化理论、空间数据建模理论的研讨成果,为GIS研究和应用提供极好的参考。     

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.     

GIS理论的发展

从GIS研究理论的发展,介绍了空间数据及融合理论、空间曲面理论、空间认识理论、地图可观化理论、空间数据建模理论的研讨成果,为GIS研究和应用提供极好的参考。     

浅议3维GIS基础数据获取的若干问题

随着科学技术的进步和应用的深入,人们已不再满足于2维GIS,而开始转向研究能真实反映客观自然空间的3维GIS。3维GIS的发展既存在有利因素,也面临必须克服的困难。3维空间数据的获取是3维GIS的基础,本文讨论了3维数据在采集、编辑、检查的生产过程中遇到的一些典型问题。     

虚拟地理环境对空间认知方式的影响

虚拟地理环境是一种新的空间认知工具,文章介绍了虚拟地理环境的特点并分析了这些特性对人的空间认知方式所造成的影响。虚拟地理环境的多感觉通道拓展了人的空间认知手段,为没有制图和G IS使用经验的用户提供了一种有效的复杂信息表示方法,并从更深的层次上改变了人的空间思维方式,使得人的空间思维方式由原来的形象思维为主转变为抽象思维与形象思维并重,极大地提高了人的空间认知能力。