成都2.5D-GIS技术_三维可视化制作

3DGIS地理信息系统设计方案

（一）主要研究开发内容

空间数据的获取是GIS建设与运行的基础，数据源及数据获取方式的不同，对数据模型的生成产生很大的影响，如何根据不同的需要，采取合适的方法来获取数据，以及如果保证数据的精确度，最终使可视化程度更接近现实，提高系统的空间查询分析能力。

由于客观世界的多样性和复杂性，可视化要涉及多方面的数据集成，要采用较复杂的数据模型。为了有效的管理和分析三维GIS中的各种数据，要求三维GIS的数据模型有着很强的数据表达能力。三维GIS数据模型不但要满足三维空间分析的需要，也要满足三维图形空间生成和管理的需要。如何选择一种快速而且有效的建模方法来满足不同应用的需求。

如何使人们能够在一个虚拟的三维环境中，用动态交互的方式对场景进行全方位的审视，比如可以从任意角度、距离和精细程度观察场景，可以选择并切换多种运动模式，如行走、驾驶、飞翔等，还可以自己控制浏览的路线等等。

（二）技术关键

2.1GIS空间数据结构

2.1.1空间数据结构的分类

（1）栅格数据结构

栅格结构是最简单最直观的空间数据结构，又称为网格结构或像元结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个像元或像素，由行、列号定义，并包含一个代码，表示该像素的属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针。因此栅格结构是以规则的阵列来表示地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。栅格数据格网主要有三角形格网和正方形格网，图3.1分别表示了一个正方形栅格格网和一个三角形栅格格网。栅格数据结构的缺点在于一个栅格只能赋予一个特定的值，因而难以表示不同要素占据不同位置的情况。

（2）矢量数据结构

矢量结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体。矢量结构的特点是：定位明显，属性隐含。许多数据如行政边界、交通干线、土地利用类型、土壤类型等都是用矢量数字化的方法输入计算机或以矢量的方式存在计算机中，表现为点、线、多边形数据。

其中点用一空间坐标对表示，线由一串坐标对组成，面是由线形成的闭合多边形。矢量数据结构是面向实体的表示方法，形式直观，分析方便，信息冗余量小，但是结构较为复杂。

开启三维可视化新视野 新一代三维GIS空间展示平台 

“ 往古来今谓之宙，四方上下谓之宇 ”。

《文子·自然》

这句话是中国古人比较早的提出了关于“时空”的概念，说到“时空”我们不能不提到在“时空”概念中的一个基础单元“三维空间”，近些年，由于政府对空间信息产业的重视，加大投入，以及优秀人才的参与，国内空间信息技术取得了长足的进步。国内企业顺势推出各种各样的三维地理信息平台产品。三维地理信息系统作为测绘地理信息化建设的重要支撑系统，以其直观易懂的地图表现及其强大的空间分析能力，日益受到重视。目前我国三维地理信息系统的应用需求非常强烈，如应急、城建、公安、消防、国土、海洋、林业等行业均需要三维地理信息系统进行辅助决策。随着数字城市及智慧城市建设的推进，三维地理信息系统的建设及应用将更加普及。

星途三维平台是具有完全自主知识产权的三维地理信息系统平台。平台整合倾斜摄影、点云扫描、BIM/CAD、矢量参数化自动建模等手段，LOD细节层次、分块调度、负载均衡、高速缓存等技术，以及双重接口的SDK二次开发包，对整个或部分地球表层（及大气层）、地下空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述。

数据汇聚

星途三维平台支持影像地形数据、倾斜摄影数据、点云数据、BIM数据、CAD数据及矢量数据等的处理和加载，充分发挥各种数据生产手段的优势。

数据融合

以倾斜摄影数据为例，天耀宏图三维平台基于矢量参数化自动建模技术，实现倾斜摄影数据的单体化、分层分户及属性挂载。保障后续应用，例如公安行业“三实”信息的关联，国土行业不动产统一登记信息、自然资源确权登记信息的关联等顺利开展。

海量数据存储

三维数据服务器基于CentOS操作系统，综合负载均衡技术、使得三维平台近乎无限的数据承载能力。

高效访问

三维数据服务器基于BSON二进制高效数据传输技术及高速缓存技术，使得普通硬件也能流畅运行。

数据安全

采用自主开发的高效三维数据格式，从数据源头上保障数据的安全性。提供服务端数据远程维护工具使得封闭机房中的三维服务器日常管理高效而轻松。