自GoogleEarth公布至今，三維軟件系統(tǒng)迅速獲得業(yè)內(nèi)親睞，但另外也有許多質(zhì)疑其“花架子”的響聲。究竟三維GIS有沒有發(fā)展方向？要處理什么難題才可以走向成熟運(yùn)用？創(chuàng)作者以RealspaceGIS的真正實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)你說一個(gè)取得成功的解決方法。
自GoogleEarth公布至今，三維GIS獲得業(yè)內(nèi)普遍關(guān)心，一時(shí)間變成科學(xué)研究和運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)，各生產(chǎn)商陸續(xù)發(fā)布三維數(shù)據(jù)可視化軟件，在中國，取名為某某某Globe或某某某Earth的三維數(shù)據(jù)可視化軟件就達(dá)數(shù)十個(gè)。在這類新趨勢下，超圖公司也開發(fā)設(shè)計(jì)了一個(gè)相近的三維數(shù)據(jù)可視化軟件。根據(jù)這種各式各樣的軟件，各運(yùn)用企業(yè)創(chuàng)建了很多的三維數(shù)據(jù)可視化軟件系統(tǒng)，因?yàn)榭梢暬Ч榷S更為真正，也更為吸引住目光，因而三維軟件系統(tǒng)迅速獲得業(yè)內(nèi)的親睞。
殊不知短短的兩年后，業(yè)內(nèi)剛開始不符合于“形象工程”或“花架子”的三維可視化效果，并對(duì)三維GIS的應(yīng)用性造成猜疑，三維GIS的發(fā)展趨勢好像舉步維艱。那麼，三維GIS到底有木有發(fā)展方向？也要處理什么難題才可以走向成熟運(yùn)用？
新技術(shù)高分曲線圖
三維GIS做為一種高新科技技術(shù)，要梳理其技術(shù)和運(yùn)用發(fā)展趨勢規(guī)律性并不是件一件容易的事情。GIS做為IT的一分子，依靠IT行業(yè)常見的剖析技術(shù)方式是十分更有意義的。
國際性知名的IT科學(xué)研究與咨詢顧問咨詢管理公司Gartner，從1996年剛開始應(yīng)用高分曲線圖（HypeCycle）來表達(dá)各類新技術(shù)發(fā)展趨勢的生命期。在高分曲線圖中，以技術(shù)運(yùn)用成熟情況為橫軸，呈現(xiàn)數(shù)為縱軸，新技術(shù)的發(fā)展趨勢分成五個(gè)環(huán)節(jié)，即：萌芽、超溫期、低潮期、再生期和成熟。
主要GIS平臺(tái)軟件技術(shù)高分曲線圖
Gartner按時(shí)公布關(guān)鍵信息內(nèi)容技術(shù)的高分曲線圖，為業(yè)界有關(guān)從業(yè)人員出示管理決策參照。Gartner公布的2010年興盛技術(shù)高分趨勢圖中，PublicVirtualWorlds（如GoogleEarth等）已處在低潮期。
GIS技術(shù)近些年也獲得穩(wěn)步發(fā)展，小編毛遂自薦，于2010年11月嘗試?yán)L圖了幾類GIS技術(shù)的高分曲線圖。
二維GIS和三維GIS則是以電子計(jì)算機(jī)對(duì)真實(shí)的世界表達(dá)形式的視角區(qū)劃的二種GIS技術(shù)，也處在高分曲線圖中天差地別的部位。經(jīng)歷了四十余年的發(fā)展趨勢，二維GIS技術(shù)早就進(jìn)入了成熟。因?yàn)槎SGIS的完善運(yùn)用，以致于GIS早已提升最開始的測繪工程和地理學(xué)的制造行業(yè)層面，發(fā)展趨勢變成其他行業(yè)通用性的平臺(tái)軟件技術(shù)，廣泛運(yùn)用于政府信息化和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，并愈來愈多地進(jìn)軍朝向本人的數(shù)據(jù)服務(wù)行業(yè)。
三維GIS必須突破的瓶頸
依照一切正常的高分曲線圖，一部分新技術(shù)會(huì)歷經(jīng)多個(gè)發(fā)展趨勢環(huán)節(jié)，最后走向成熟運(yùn)用；也是一些技術(shù)由于沒法健全，最后被別的取代技術(shù)所取代，始終沒有機(jī)遇做到完善運(yùn)用環(huán)節(jié)。即便將來可以完善運(yùn)用的技術(shù)，必須花是多少時(shí)間從低潮期進(jìn)到再生期？又必須花是多少時(shí)間從再生期進(jìn)到成熟？這將在于要求充沛水平、技術(shù)健全速率和技術(shù)成本費(fèi)減少的速率。
與二維GIS對(duì)比，三維GIS有其與眾不同的優(yōu)點(diǎn)。三維GIS因更貼近于人的視覺習(xí)慣性而更為真正，另外三維能出示其他信息，能主要表現(xiàn)大量的室內(nèi)空間關(guān)聯(lián)。不管企業(yè)客戶還是普通用戶，都對(duì)三維有急切的要求。若技術(shù)健全和成本費(fèi)層面能獲得提升，三維GIS終將走向成熟運(yùn)用。那麼，當(dāng)今的三維GIS處理什么難題，才可以提升低潮期，加速進(jìn)到再生期，并最后進(jìn)到完善運(yùn)用環(huán)節(jié)呢？小編覺得，要加速三維GIS運(yùn)用發(fā)展趨勢，需進(jìn)一步減少三維數(shù)據(jù)獲取成本費(fèi)和提升三維GIS軟件技術(shù)。
可接納的數(shù)據(jù)獲取成本費(fèi)是三維GIS大范疇?wèi)?yīng)用推廣的關(guān)鍵必要條件之一。三維數(shù)據(jù)收集的經(jīng)濟(jì)發(fā)展付出代價(jià)和時(shí)間付出代價(jià)一度很高，但近些年伴隨著各種各樣三維數(shù)據(jù)收集方式的迅速發(fā)展趨勢，三維數(shù)據(jù)獲取成本費(fèi)早已剛開始減少，周期時(shí)間也愈來愈短。在未來兩年內(nèi)，也要在確保一定的數(shù)據(jù)信息細(xì)致度前提條件下，再次減少三維數(shù)據(jù)獲取成本費(fèi)。
GIS軟件技術(shù)是危害三維GIS可否大范疇深層運(yùn)用的另一關(guān)鍵要素。當(dāng)今的三維軟件還不可以充足考慮GIS客戶的要求。對(duì)GIS平臺(tái)軟件的要求能夠 分成從低到高的五個(gè)層級(jí)，即：數(shù)據(jù)獲取/管理方法、數(shù)據(jù)可視化、查尋、剖析和模型。在其中模型指的是分析法，而不是三維數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，二維GIS早已能夠 考慮這五個(gè)層級(jí)的要求，但三維GIS則僅能考慮前三個(gè)層級(jí)的要求，放前2個(gè)層級(jí)層面，具有一些工作能力，但總體上還不可以考慮。從這一實(shí)際意義上而言，二維GIS盡管沒有三維那般的空間感，但功能完善，是“實(shí)力派演員”；三維數(shù)據(jù)可視化軟件具備更優(yōu)的空間感，但作用尚不詳細(xì)，是“偶像派”。
從紙空間GIS到RealspaceGIS
獨(dú)立的三維GIS不可以考慮運(yùn)用規(guī)定，雖然三維GIS有二維GIS不能類比的優(yōu)點(diǎn)，但在非常長期內(nèi)還沒法徹底取代二維GIS。除此之外，二維也是比三維更宏觀經(jīng)濟(jì)、更抽象性、更綜合性的優(yōu)勢，在一部分運(yùn)用中也必須忽視真正關(guān)鍵點(diǎn)展現(xiàn)重要信息內(nèi)容，這時(shí)二維就將會(huì)比三維更適合。因而，發(fā)展趨勢二三維一體化的GIS軟件，而不是單獨(dú)的三維GIS，才算是GIS軟件將來的發(fā)展前景，也是三維GIS技術(shù)發(fā)展趨勢的發(fā)展方向。那樣的GIS軟件，不管稱它為二維GIS軟件或三維GIS軟件全是不全方位的，人們暫且把這類二三維一體化的GIS技術(shù)稱作RealspaceGIS。
RealspaceGIS是相對(duì)性于PaperSpace（紙空間）GIS來講的。說白了紙空間指投射之后的紙圖座標(biāo)空間。相對(duì)地，紙空間GIS，指的是以投射后的紙圖座標(biāo)空間為基本的GIS軟件。地球并不是平面圖的，在GIS出現(xiàn)以前，要在紙圖上表述地形圖，就務(wù)必把曲面或橢球面投射到平面圖上，因而紙圖都選用了投射后的座標(biāo)空間。初期的地理信息數(shù)據(jù)信息來自紙圖智能化，因此二維GIS軟件一開始就設(shè)計(jì)方案為根據(jù)紙圖空間的，這一基本一直維持迄今。
因?yàn)橥渡湟院蟮牡匦螆D存有形變，危害地圖上的各種各樣量算的結(jié)果，地圖學(xué)家們對(duì)于不一樣的運(yùn)用發(fā)展趨勢了各種各樣的投射，這種投射毫無疑問提升了集成化各種各樣數(shù)據(jù)信息的難度系數(shù)，也提升了GIS軟件的復(fù)雜性。雖然GIS早已發(fā)展趨勢為IT中一種通用性的技術(shù)，但許多 非地理學(xué)或測繪工程出生的使用人，對(duì)GIS軟件中的投射覺得十分疑惑和無法把握，投射的多元性也一度危害了GIS在IT中的應(yīng)用推廣。
紙空間GIS是為適配紙圖而設(shè)計(jì)方案的，如今很多的數(shù)據(jù)收集早已并不是來源于紙圖智能化了，殊不知十分缺憾的是，發(fā)展趨勢了四十多年的GIS軟件依然在持續(xù)著紙空間的習(xí)慣性。即然新造成的地理信息數(shù)據(jù)信息大部分已不來自紙圖智能化，即然電子計(jì)算機(jī)軟件的表達(dá)形式早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)地跨越紙圖的語言表達(dá)能力，那么二維GIS為什么也要再次限于紙空間的呢？
說白了Realspace就是指三維自然地理空間和根據(jù)自然地理曲面或橢球面的二維地形圖空間。RealspaceGIS指的是以三維自然地理空間和根據(jù)自然地理曲面或橢球面二維地形圖空間為基本的GIS。RealspaceGIS有下列好多個(gè)特性：
1）RealspaceGIS不僅是三維的，只是二三維一體化的。RealspaceGIS二三維一體化反映在：a）二維與三維在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)上保持一致，全部的二維數(shù)據(jù)信息不必一切變換解決，可立即性能卓越地在三維場景中數(shù)據(jù)可視化。確保二三維場景的數(shù)據(jù)庫同步，不但必須三維GIS適配二維的算法設(shè)計(jì)，另外在GIS基本軟件產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，二維GIS軟件最底層算法設(shè)計(jì)還要做適度的調(diào)節(jié)以保持大量二維數(shù)據(jù)信息在三維場景中的性能卓越數(shù)據(jù)可視化。b）全部的二維GIS剖析和解決作用，均能夠 在三維場景中立即實(shí)際操作和應(yīng)用。
2）RealspaceGIS也要對(duì)現(xiàn)有的二維GIS開展必需的更新改造，而不僅是保持二維與三維軟件的連接。如RealspaceGIS可適用三維量算，也另外適用用以多種多樣目地的更精確的二維GIS量算，如不必投影變換，另外精確量算間距、總面積和方向視角；當(dāng)GIS運(yùn)用不涉及到工程圖紙輸出時(shí)，繁雜的投射已不關(guān)鍵，也已不是務(wù)必的。
3）RealspaceGIS適用用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一體化儲(chǔ)存二維與三維數(shù)據(jù)信息，即空間數(shù)據(jù)庫查詢的一體化。
4）RealspaceGIS還應(yīng)當(dāng)出示不斷完善的高檔三維剖析作用。如三維體目標(biāo)的布爾運(yùn)算、三維的拓?fù)浣鉀Q、三維空間關(guān)聯(lián)查尋、三維緩沖體剖析、三維網(wǎng)絡(luò)分析這些。
5）將來的RealspaceGIS還應(yīng)保持地底、土層和地球空中（地球大氣層）的三維一體化。
6）RealspaceGIS根據(jù)Realspace，但要適配紙空間。而先前的紙空間GIS是以紙空間為基本，以三維數(shù)據(jù)可視化作填補(bǔ)，舍本逐末，不利進(jìn)一步發(fā)展趨勢。
此外，有關(guān)RealspaceGIS也要防止好多個(gè)錯(cuò)誤觀念：
1）“RealspaceGIS是一個(gè)獨(dú)立的商品”。RealspaceGIS并不是獨(dú)立的商品，只是一個(gè)技術(shù)管理體系，是一種在桌面上GIS、部件式GIS和服務(wù)項(xiàng)目式GIS等不同產(chǎn)品形狀上都存有的技術(shù)管理體系，設(shè)計(jì)方案成單獨(dú)的商品是不適合的。
2）“RealspaceGIS的空間是絕對(duì)真正的空間”。RealspaceGIS中的Realspace是相對(duì)性的，并不是絕對(duì)真正的空間，不論是根據(jù)球還是橢球，全是貼近于真正空間的一種仿真模擬空間，但比紙空間更貼近于真正的空間。
3）“RealspaceGIS一問世便可處理全部難題”。RealspaceGIS技術(shù)的發(fā)展趨勢和健全還必須兩年時(shí)間，但依然不適合一開始就對(duì)RealspaceGIS抱有極致主要表現(xiàn)的過多期待，不然非常容易墜入RealspaceGIS的低潮期。初期的RealspaceGIS商品也許在可視化效果層面不可以馬上追上目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)軟件或三維軟件，三維剖析作用都不完善，但因?yàn)橛兄鳵ealspaceGIS的技術(shù)構(gòu)架，可保持三維GIS朝向管理服務(wù)的深層次運(yùn)用。
RealspaceGIS可推動(dòng)提升當(dāng)今三維只是考慮于以數(shù)據(jù)可視化主導(dǎo)的淺部運(yùn)用要求的窘境，保持三維GIS技術(shù)的深層廣泛運(yùn)用，促進(jìn)三維GIS技術(shù)迅速進(jìn)入到高分曲線圖再生期，并最后走向成熟。
結(jié)語
綜上所述，RealspaceGIS是處理三維GIS技術(shù)不能滿足深層運(yùn)用的短板之道。伴隨著該軟件技術(shù)的逐步完善，及其三維數(shù)據(jù)收集成本費(fèi)持續(xù)降低，三維GIS技術(shù)將在未來2~三年內(nèi)進(jìn)入到再生期，最后發(fā)展趨勢為可完善運(yùn)用的技術(shù)，到時(shí)候，三維GIS定義將不再炙手可熱。此外，能夠 預(yù)料，接下去云計(jì)算技術(shù)將在GIS業(yè)內(nèi)迅速提溫，進(jìn)入到熱炒階段。