三维gis技术在城市规划中的应用

《三维gis技术在城市规划中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、三维GIS技术在城市规划中的应用洪波1曲林2洪波黑龙江省测绘科学研究所黑龙江省哈尔滨市南岗区测绘路2号150086曲林黑龙江省测绘科学研究所黑龙江省哈尔滨市南岗区测绘路2号150086摘要：随着GIS应用的深入,人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题。由于二维GIS数据模型与数据结构理论和技术的成熟,图形学理论、数据库理论技术及其它相关计算机技术的进一步发展,加上应用需求的强烈推动,三维GIS的大力研究和加速发展现已成为可能。三维数据相对二维数据更能表现出客观实际。本文介绍了三维GIS的相关发展情况，探讨了

2、三维GIS的有关基本问题，重点阐述了三维GIS技术在城市规划中的应用。关键词：三维GIS；城市规划0.引言地理信息系统（GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem，GIS）又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”，它是一种特定的十分重要的空间信息系统，是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间地理分布有关的时间信息的计算机系统。随着计算机技术的日益发展，GIS技术也日趋成熟，现在已经广泛应用于管理规划、公共服务

3、、灾害预警等各个方面。GIS技术已经成为空间数据处理、集成和可视化最成功的技术之一，并作为地球空间信息处理的有效工具，极大地推动了地球空间技术在各个领域的应用。由于GIS从地形图演进而来，现有的绝大多数GIS都使用二维数据描述地理对象，即所有的对象都通过二维坐标（X,Y或经纬度）进行表示。二维GIS只能处理平面信息，不能处理铅垂方向信息。它在表达上通常是将铅垂方向信息投影到二维平面上进行处理。一些二维GIS和图象处理系统现已能处理高程信息，但它们并未将高程变量作为独立的变量来处理，只将其作为附属的属性变量对待

4、，能够表达出表面起伏的地形，但地形下面的信息却不具有。二维GIS存在着自身难以克服的缺限，本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的本原感受。随着计算机技术和数据获取技术的迅速发展，具有处理真三维数据能力的三维GIS的发展受到了极大的关注。三维GIS使用三维数据描述地理对象，即所有的对象都通过三维立体坐标（X，Y，Z或经纬度与高程）进行表示。三维GIS在日益增长的三维空间信息需求的牵引和蓬勃发展的现代新兴技术的驱动下得到了稳步的发展。1.三维GIS三维GIS与二维GIS一样，需要具备最基本的空间数据处理功

5、能，如数据获取、数据组织、数据操纵、数据分析和数据表现等。相比于二维GIS，三维GIS具有以下优势。　　更加直观的空间展示。从人们懂得通过空间信息来认识和改造世界开始，空间信息主要是以图形化的形式存在的。然而，二维信息的图形界面较为抽象，在空间展示和视觉上有很一定不足。相比二维GIS，三维GIS为空间信息的展示提供了更丰富、逼真的平台，使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化，人们结合自己相关的经验就可以理解，从而做出准确而快速的判断。三维GIS在可视化方面有着得天独厚的优势。随着图形显示设备的发展更新，三维

6、GIS的图形可视化功能有了很大的提高，满足了人们对立体模型的的视觉感官要求。多维度空间分析功能。空间信息的分析过程，往往是复杂、动态和抽象的，在数量繁多、关系复杂的空间信息面前，二维GIS的空间分析功能常具有一定的局限性，如淹没分析、地质分析、日照分析、空间扩散分析、通视性分析等高级空间分析功能，二维GIS是无法实现的。由于三维数据本身可以降维到二维，因此三维GIS自然也能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS强大的多维度空间分析功能，不仅是GIS空间分析功能的一次跨越，在更大程度上也充分体现了GIS的特点

7、和优越性。2.三维GIS的特点　　在三维GIS中，空间目标通过X、Y、Z三个坐标轴来定义。二维GIS可以通过添加三维高程来实现三维空间的扩展。在空间关系中，三维GIS与二维GIS也有不同，复杂程度更高，二维GIS对于平面空间的有限-互斥-完整划分是基于面的划分，三维GIS对于三维空间的有限-互斥-完整划分则是基于体的划分。与二维GIS相比，三维GIS对客观世界的表达能给人以更真实的感受，它以立体造型技术给用户展现地理空间现象，不仅能够表达空间对象间的平面关系，而且能描述和表达它们之间的垂向关系；另外对空间对象

8、进行三维空间分析和操作也是三维GIS特有的功能。而与CAD及各种科学计算可视化软件相比，它具有独特的管理复杂空间对象能力及空间分析的能力。三维空间数据库是三维GIS的核心，三维空间分析则是其独有的能力。与功能增强相对应的是，三维GIS的理论研究和系统建设工作比二维GIS也更加复杂。3.三维GIS的数据获取技术三维GIS技术重要基础之一就是三维数据获取技术的进步，特别是航空与近景摄影测量、机载与地面激