地理信息三维可视化系统的实现解析

摘要：随着测绘科学技术的进步，地理信息数据采集方式和数据组织手段有了质的飞跃，三维GIS借其自身优势得以发展和广泛应用，本文简要分析地理信息三维可视化系统的实现。

关键词：地理信息系统；三维可视化；远程控制技术；计算机信息技术

中图分类号：C931文献标识码： A

前言

随着信息技术的飞快发展进步和广泛应用，给我们的生活工作等各个方面带来了许多便利。随着计算机信息技术、远程控制技术、摄影测量技术等一系列科学技术都有了突飞猛进的发展，这最快的速度在最短的时间段内捕捉到空间信息，接着进行三维景观的重组变得可以实现。特别值得一提的是地理信息三维可视系统的问世以及进一步研究应用为人们更好地认识周围环境提供了新的方法和角度。在与之相关的环境虚化体系里面，地理信息三维可视化体系也属于一种起着关键性作用的构成成分。

1 三维可视化地理信息系统的发展

目前，三维GIS系统以三维数据作为基础，能够很客观地将我们周围真实存在的事物进行虚拟化地再现。该体系在现阶段已经取得了很大的发展与进步，并能很好地处理大量数据漫游以及贴面修改等事务。不过在三维数据研究、建立模型以及数据整理等层面上还有不少不足之处需要改正。在当下，所能实现的只有在二维GIS的基础上增加一些填补工作，辅助建成三维的景观模型，而这样做充其量也只是山寨的三维GIS。三维可视化地理信息系统本来是对周围环境三维数据的储备，处理以及能够看见等不同技术的结合。但是就现在的技术水平而言，我们只能对山寨GIS进行利用，要是想要形成一个真正完整的三维GIS，我们必须处理好下面几个点：巨大的数据总量；多种繁琐的空间关系；数据储备以及整理、查看、搜索等等。

2 地理信息三维可视化系统的应用现状

（1）城市。中国的城市聚集着越来越多的人，越是繁荣人口密集的城市似乎越具有吸引更多的人群加入其中的魅力。人口的大量集中使得城市建设面临着越来越多的问题，而地理信息三维可视化系统的问世与进步可以为城市的发展提供很大的方便。例如城市管理中的居民管理、大气污染状态监控管理、地下用水管理、地下线路管理等等。（2）环境。新世纪，随着生态环境保护以及可持续发展观念的深入人心，地理信息三维可视化系统可以对大气环境、地表环境以及地下环境进行全方位的监控报告，能够生动真实客观地将我们周围的环境状况模拟出来，让我们及时客观地将周围的环境发展状况认识清楚，有利于更好地采取有效的措施进行治理和防护。（3）地质。地质是当下众多行业与学科研究工作正常进行的基础载体。地理信息三维可视系统能够更好地将我们拥有的地质环境，结构组成清晰地模拟出来，客观真实地再现在人们的面前，为各项研究工作，生产工作的正常进行，顺利展开提供无穷无尽的便利。（4）矿山。在矿产这一行业，地理信息三维可视系统又能将矿物质的形态与组成结构清晰地表达出来。有利于矿产勘查工作者掌握巷道，矿场等的详细地理信息，为矿产事业的发展提供详细有用又准确的第一手资料，方便相关政策方针的制定。（5）海洋。新世纪又将是一个海洋的世界，对海洋展开的研究利用将是我国是实现可持续发展目标的一个重要的手段。在这一方面地理信息三维可视化系统能够准确客观地将海洋知识汇报给有关研究机构，进行海水盐分、温度、压力以及水流方向等的研究，有利于我国对海洋的进一步开发。（6）气象。还可以用来汇报高空大气的情况，包括气流、风向、气压、构成元素、成分变化等。综上所述，地理信息三维可视化系统在我们的日常生活生产发展中涉及领域之广不容忽视，随着人类社会的进一步发展，它可以帮助我们解决各种各样的问题，所以要予以高度重视和关注。

3 地理信息系统基础平台的选取

地理信息三维可视化系统想要获得进一步全面的发展，不得不考虑地理信息系统平台的正确选择。在这一方面，一般使用的一个平台就是美国MIS企业开发出来的一款软件，Maplnfo，用它来作为地理信息三维可视化系统开发的平台。该软件具有功效超大、综合性强、比较直观等特点。这款软件可以将数据和图像信息有效地组合在一起，对繁琐的地理信息进行分析，而且其具有的可视化地理分析能力还能够允许使用者将不一样的数据联系在一起，并将其展现出来，表达出数据中间存在的联系，以及数据的形式。

它的特点有：（1）代码匹配。该系统能够为前后输入的图像以及属性数据进行自动的匹配工作，而且能够对这一过程中产生的错误进行自动修复。同时该系统还能够通过MapBasic语言对图像与数据进行有效地连接。（2）查询功能。Mapinfo允许对图像进行的点查看，功用齐全的SQL查看，为地理表达提供支撑，也可以将图形与数据连接在一起。搜素的成果能够用图形、表格等进行表达。（3）图形编辑和显示。允许对图形上的事物进行随意地删除和增加，也可以将独自的记录与条件等进行修改。至于数据的展现完全可以通过三种不一样的形式。（4）输出功能。可以将图形的部分打印出来，也可讲内部的数据变成AutoCAD能够识别的另一种形式。内部格式的数据形式也可以进行转变。（5）Mapinfo。不允许对象拓扑关系的构建。空间分析的作用需要通过最基本的对话框交互形式来完成。

4 三维可视化软件的选取

在地理信息三维可视化系统中，对三维可视化问题的研究与分析是其关键的构成部分。其中处于最中心地位的一个工具是三维可视化工具，它是及逆行那个三维图像研究制作，对地理信息三维可视化系统展开研究的关键性的一个步骤。在信息计算机起步之初，人类就已经展开了对计算机图像的研究工作，一直到九十年代开始，人类开始认识到繁琐的数字通过图像来表达更加利于理解，所以自此开始，三维图像以飞快的速度发展了起来。

5 地理信息三维可视化系统的进一步是实现

当下，在国内外，地理信息系统研究界，地理信息三维可视化系统的发展还需要进一步的研究。

（1）在数据层面，地理信息三维可视化系统数据主要由四个构成成分组成：图像的几何位置、属性信息、高度以及拓扑联系。在这些构成中缺少的是数据的Metadata，alsomeans元数据。该项数据是用来对数据的出现、投影形式、坐标构成、使用时间段、编码计划等作出记载，元数据有利于数据共享的实现。（2）应该形成一种三维可视化基础数据的管理体系，也就是说用该体系来对数据的录入录出，以及数据库的形成进行统一的管理控制。（3）该体系只保证了由二维地理信息系统转变为三维地理信息系统的一个方向上的督查，但是一个完善的三维地理信息系统应该将二维地理信息系统和三维可视化系统进行查询上的交换。（4）网络技术正在经历着飞速的发展变化，信息技术的更新换代，使得它在页面制定、公布以及传递等方面起着十分重要的影响，网络地理信息系统三维可视化系统能够帮助其是实现大众化的发展。（5）由于本系统还有针对高层领导的校园规划、建设等方面的决策要求，故需要根据实际情况实现本系统的辅助决策支持功能。

结束语

地理信息系统是以计算机为基础的一项应用技术，它使与地理空间分布有关的信息得到更有效、更迅速的利用和传播。但大多数地理信息系统及其应用是基于二维坐标系的缺少管理、分析复杂三维物体的功能，难以满足地理、大气、海洋科学等研究三维空间的要求，地理信息三维可视化系统的研究与开发己成为地理信息系统研究领域的重要方面。

参考文献：

[1]范江,汪嘉平.城市三维可视化地理信息系统初探[J].现代测绘,2005.

[2]吕志慧.地理信息三维可视化系统应用研究[D].郑州大学,2002.