海南三维渲染开发_gis技术

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。

基于BIM+3DGIS的智慧城市基础设施管理 

作为城市化发展的高级阶段，智慧城市通过大系统整合、新一代信息技术交互、公众多方参与和互动来实现城市的可持续创新，进而使城市管理更加精细、环境更加协调、经济更加繁荣、生活更加便捷。伴随着技术的不断发展，信息化手段、移动技术、智能穿戴及工具在工程建设和运维阶段的应用不断提升，基于城市基础设施的物理信息融合的智慧管理应运而生。

依托BIM这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。但其空间分析能力较为微观，并且BIM模型设计软件支持的空间范围小，无法承载海量大范围的地形数据，也不具备对地理信息进行分析和建筑周边环境整体展示的功能。地理信息系统(GIS)可以对整个地球空间上的信息进行宏观的分析与管理，清晰地展示建筑物与地理环境的关系，具有极强的空间综合分析能力，常被用来协助工程规划设计，还有城市中与地理空间有关的各类管理分析。但其局限性是无法展示微观模型，无法创建精细化的建筑模型和详细的模型信息。

因此，将BIM与3D GIS技术整合可以同时进行建筑的精细化模型创建以及大场景地理信息的管理和分析，实现了分析、管理从微观到宏观的海量数据，又能更全面地展示可视化信息。以BIM和GIS技术融合为核心的物理信息融合的管理手段，可以优化传统基础设施的管理方式，显著提高城市建设管理的智能化。