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三維GIS技術的發(fā)展前景

發(fā)布時間：2020-04-08 15:24:58 作者：臻圖信息 閱讀量：3094

近些年來，定位系統(tǒng)技術、航空航天遙感技術和計算機網(wǎng)技術的快速進步推動了傳統(tǒng)式GIS技術以及運用產(chǎn)生顛覆性的轉變。GIS由于具備了日漸強勁的綜合分析、分析剖析、定性分析和可視化剖析等作用，因而已變成大家在普遍的行業(yè)內了解時光因素和處理繁雜難題的關鍵專用工具。非常是因為愈來愈美觀大方真實的多種多樣像素多時相遙感影像數(shù)據(jù)信息和全世界大數(shù)字標高實體模型數(shù)據(jù)信息在網(wǎng)絡空間下普遍必得，二維矢量地圖、遙感影像和三維地貌表層實體模型的混和運用已變成平民百姓見怪不怪的基礎定位導航方法。GoogleEarth這類的“大數(shù)字地球”讓大家真實看到了一個“系統(tǒng)化”“真實化”的全球，并從此改變了大家跟信息內容互動的方法，三維GIS定義變成現(xiàn)如今業(yè)內最受歡迎的話題討論。遺憾的是，這種在大家消費行業(yè)風靡的運營模式卻被銜接蹭熱點，并涌向技術專業(yè)GIS行業(yè)。假如說三維GIS從1999年的“大數(shù)字地球”定義蹭熱點剛開始，2006年陸續(xù)出現(xiàn)GoogleEarth和VirtualEarth而抵達熱捧的巔峰，愈來愈多的制造行業(yè)和地區(qū)盛行創(chuàng)建“吸引住目光”的三維可視化系統(tǒng)軟件，五花八門的三維可視化手機軟件應時而生，乃至很多GIS業(yè)內的專業(yè)人員都覺得這就是三維GIS的將來。伴隨著對三維GIS技術很多脫離實際的期待毀滅，大家迫不得已平靜下來深思熟慮三維GIS技術的優(yōu)點和局限性，及其其成熟情況，并再次返回可持續(xù)性的進步道路。文中嘗試從基本要素、運用要求和技術動態(tài)化等層面就真三維GIS技術的進步與演變開展簡略的簡評。
第一，文中的“真三維GIS”定義借以注重地面上下室外三維室內空間實體線的集成系統(tǒng)表達，具有當然的地質構造和土層的各種各樣人工服務房屋建筑，也有地底的地質結構和各種各樣工程項目設備與房屋建筑，突顯全部三維實體線室內空間一體化的高精密模型和精確度量分析。三維代表多維度，真三維GIS技術架構當然包括了傳統(tǒng)式2維和2.5維的GIS技術內涵，并能依據(jù)必須具備適當?shù)亩嗑S度表達。大家都知道，二維GIS關鍵對于三維室內空間實體線在平面圖地形圖室內空間中抽象化的二維抽象性表述，以摩天大樓和地鐵站等為意味著的地面上室內空間和城市地下空間的規(guī)模性綜合利用正促使豎直的三維城市形態(tài)越來越極其繁雜和充滿風險性，真三維的城市形態(tài)架構數(shù)據(jù)信息將是大城市設計規(guī)劃、建設管理、安全防護和綜合性市場競爭力的關鍵借助。二維GIS技術無法詳細精確表達三維城市形態(tài)的局限性愈來愈顯著，急需解決提升三維室內空間實體線集成系統(tǒng)表達的發(fā)展瓶頸，而這類集成系統(tǒng)表達統(tǒng)一考慮到了三維室內空間實體線的幾何圖形、拓撲、外型和詞義信息內容；因為多技術專業(yè)多源數(shù)據(jù)信息（包含具有的地圖信息、現(xiàn)勢的控制器數(shù)據(jù)信息和對未來的規(guī)劃設計方案數(shù)據(jù)信息）的綜合性運用，要適用多源三維實體模型數(shù)據(jù)信息在英語的語法和詞義方面的無縫隙融合。雖然根據(jù)星載或L波段的干預雷達探測精確測量、攝影測量和激光器掃描儀等新一代對地觀察技術促使全世界范疇的高精密地貌表層實體模型迅速獲得變成實際，但迅速獲得大范疇繁雜總體目標的高精密多關鍵點層級的三維幾何模型依然是全球性難點，而詳盡的房間內和地底三維全自動模型具有趣味性。因而，目前很多的三維GIS運用還關鍵借助人工服務模型方式，高效率很低，成本費極高，再加三維空間數(shù)據(jù)內容的局限和盲目性也限制了其運用的廣度和深度。這也是造成 真三維GIS從蹭熱點的“高峰期”跌到“低潮期”的關鍵緣故。
第二，GIS技術最少有幾大明顯不一樣的核心運用，一個是系統(tǒng)化運用，另一個是通俗化運用。系統(tǒng)化運用要求毫無疑問是牽動著GIS關鍵技術不斷自主創(chuàng)新的原動力，而通俗化運用關鍵根據(jù)完善的GIS技術和商業(yè)服務運行。GIS技術原本是以便土地規(guī)劃管理類專業(yè)運用要求而問世的，伴隨著GIS的持續(xù)完善和數(shù)字化運用，平民百姓卻日漸變成最眾多的客戶人群。假如說系統(tǒng)化運用更依靠GIS具備精準靠譜的量度剖析，那麼平民百姓則必須更為靈巧形象化的可視性導航欄。與這二種要求密不可分有關的是GIS最關鍵的空間數(shù)據(jù)基本：精準度量分析的數(shù)據(jù)信息基本是圖型，而真實可視性導航欄的數(shù)據(jù)信息基本則是圖象。從而就非常容易了解為何高像素遙感影像能促進GIS通俗化運用快速普及化了。很顯而易見，系統(tǒng)化運用的GIS精準模型與分析剖析作用要比通俗化運用的影象地形圖定位導航作用繁雜得多，由于通俗化的導航地圖服務項目一般只必須比較簡單的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和比較簡單而比較有限的可視化查尋與剖析作用。伴隨著中國特點的都市化進步加快推動，豎直大城市做為一個繁雜的巨系統(tǒng)軟件急需解決進步兼具地面上下大空間構成自然環(huán)境的大城市設計規(guī)劃、工程項目適宜性點評與可靠性設計、自然災害與風險評估、應急處置管理決策等新技術，文中的真三維GIS就是說朝向那樣的系統(tǒng)化運用。伴隨著GIS運用從輔助宏觀經(jīng)濟整體規(guī)劃戰(zhàn)略決策到支撐點外部經(jīng)濟設計方案和工程建設的逐步推進，從二維到三維的必定發(fā)展趨向正展現(xiàn)一個加快趨勢，真三維GIS的系統(tǒng)化運用將立即圍繞一個工程項目的過程，而三維GIS與輔助設計設計方案（CAD）,工程建筑信息內容實體模型（BIM）和工程建筑與基本建設（AEC）的無縫隙集成系統(tǒng)正產(chǎn)生全部建筑工程設計與建設管理行業(yè)從二維工程圖紙到三維協(xié)同管理與修建的顛覆性轉變。
第三，電子計算機三維圖型技術的迅速進步巨大地推動了三維GIS的可視化技術發(fā)展，乃至于WorldWind這類開源軟件的運用大幅度降低了準入條件門坎，進而促使了很多所謂的“三維可視化GIS”手機軟件。事實上，三維可視化只是是三維GIS的基本要素之一，并且這種手機軟件也關鍵分散化在測繪工程遙感技術、地質礦產(chǎn)和設計規(guī)劃與工程建筑等不一樣專業(yè)領域，依然欠缺真實考慮規(guī)模性真三維室內空間數(shù)據(jù)集成管理方法、線上升級與剖析運用的通用性服務平臺。因此，世界各國正加快推動三維大城市模型的規(guī)范化和綜合能力更強的真三維GIS軟件平臺的產(chǎn)品研發(fā)。最先，一種用于主要表現(xiàn)三維大城市總體目標的通用性信息內容實體模型CityGML1.0被做為OGC官方網(wǎng)規(guī)范于2008年宣布公布，并且具有可執(zhí)行性的中華人們共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公布的國家標準《城市三維建模技術規(guī)范》也將于2020年施行。這種規(guī)范為統(tǒng)一大城市三維模型設計技術規(guī)定，確保真三維室內空間架構數(shù)據(jù)信息的精確性和公信力、及其大規(guī)模生產(chǎn)與普遍共享資源確立了關鍵基本。次之，做為全球GIS工業(yè)生產(chǎn)領導者的ESRI聲稱提高了三維數(shù)據(jù)信息編寫、剖析和可視化解決工作能力的ArcGIS9.4將要發(fā)布；中國政府部門在863計劃重點項目建設中也專業(yè)項目立項開發(fā)設計真三維GIS軟件平臺，積極推進地面上與地底、房間內與戶外真三維大城市空間信息集成系統(tǒng)運用的新模式；有關真三維GIS室內空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可拓展的高可用性的真三維GIS手機軟件管理體系構架，高效率的真三維室內空間數(shù)據(jù)庫引擎，性能卓越三維可視化剖析與真三維室內空間探尋等重要技術最近有希望獲得提升。正是這種規(guī)范的執(zhí)行和重要技術的提升才讓真三維GIS技術以及運用平穩(wěn)走向成熟，并蘊育更眾多的進步室內空間。
特別注意的是，所述真三維GIS的技術內涵仍僅限靜態(tài)數(shù)據(jù)或時室內空間實體線的表達，而動態(tài)化的時光狀況如空氣、深海等還未考慮到。但最先務必創(chuàng)建起最基本的真三維自然地理室內空間架構，才有利于盡快表達全部四維的自然環(huán)境。由于對這種動態(tài)化時光狀況的表達不但要運用高精度現(xiàn)勢性好的控制器數(shù)據(jù)信息，也要運用科學研究的數(shù)值模擬與預測分析數(shù)據(jù)信息，這就涉及大量專業(yè)領域不一樣時光狀況的物理模型與個人行為實體模型。顯而易見，“智慧地球”的基本建設必須對全部地球室內環(huán)境更深入的認知，當然也對四維虛擬地形地貌技術明確提出了日漸急迫的要求，這才算是真三維GIS技術進步的將來。

標簽：三維gis技術  

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