三维GIS及其应用 PPT
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地理信息技术ppt课件
2024/1/26
多源数据融合
随着传感器、遥感等技术的不断发展，未来地理信息技术 将更加注重多源数据的融合和处理，提高数据的全面性和 准确性。
跨界融合与创新
未来地理信息技术将更加注重与其他领域的跨界融合和创 新，推动地理信息技术在智慧城市、智能交通等领域的广 泛应用。
32
THANKS
感谢观看
2024/1/26
13
遥感在资源环境等领域应用案例
资源调查
利用遥感技术对土地、森林、 水等资源进行快速、准确的调
查和监测。
2024/1/26
环境监测
通过遥感技术监测大气污染、 水体污染、生态环境变化等环 境问题。
灾害监测与评估
利用遥感技术实时监测洪涝、 地震、火灾等自然灾害，并进 行灾害损失评估。
城市规划与管理
遥感技术可为城市规划提供基 础数据，监测城市扩张、交通 拥堵等问题，助力城市管理决
28
07
挑战与未来发展趋势 预测
2024/1/26
29
当前面临主要挑战剖析
2024/1/26
数据获取与处理难度增加
随着地理信息数据量的爆炸式增长，数据获取、处理和分析的难 度不断增加，需要更高效的技术和方法来应对。
数据安全与隐私保护
地理信息数据涉及到国家安全、个人隐私等敏感问题，如何确保数 据安全和隐私保护是当前亟待解决的问题。
虚拟现实与增强现实
虚拟现实和增强现实技术可以为地理信息数据提供更加直观和生动的 展示方式，提高用户体验和数据可视化效果。
2024/1/26
31
行业发展趋势预测
智能化发展
未来地理信息技术将更加注重智能化发展，通过人工智能 、机器学习等技术提高数据处理和分析的自动化程度。
多源数据融合
随着传感器、遥感等技术的不断发展，未来地理信息技术 将更加注重多源数据的融合和处理，提高数据的全面性和 准确性。
跨界融合与创新
未来地理信息技术将更加注重与其他领域的跨界融合和创 新，推动地理信息技术在智慧城市、智能交通等领域的广 泛应用。
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THANKS
感谢观看
2024/1/26
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遥感在资源环境等领域应用案例
资源调查
利用遥感技术对土地、森林、 水等资源进行快速、准确的调
查和监测。
2024/1/26
环境监测
通过遥感技术监测大气污染、 水体污染、生态环境变化等环 境问题。
灾害监测与评估
利用遥感技术实时监测洪涝、 地震、火灾等自然灾害，并进 行灾害损失评估。
城市规划与管理
遥感技术可为城市规划提供基 础数据，监测城市扩张、交通 拥堵等问题，助力城市管理决
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挑战与未来发展趋势 预测
2024/1/26
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当前面临主要挑战剖析
2024/1/26
数据获取与处理难度增加
随着地理信息数据量的爆炸式增长，数据获取、处理和分析的难 度不断增加，需要更高效的技术和方法来应对。
数据安全与隐私保护
地理信息数据涉及到国家安全、个人隐私等敏感问题，如何确保数 据安全和隐私保护是当前亟待解决的问题。
虚拟现实与增强现实
虚拟现实和增强现实技术可以为地理信息数据提供更加直观和生动的 展示方式，提高用户体验和数据可视化效果。
2024/1/26
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行业发展趋势预测
智能化发展
未来地理信息技术将更加注重智能化发展，通过人工智能 、机器学习等技术提高数据处理和分析的自动化程度。
01ArcGIS三维可视化PPT课件
ArcGlobe
• 高性能，连续平移和缩放 • 实时的，多分辨率的数据访问 • 直接利用Geodatabase & GIS数据 • Terrain, 栅格,和矢量 • 包括全球基础数据
3D GIS元素
旅馆模型
从MultiGen, 3D Studio, VRML, SketchUp等导入.
带纹理的 Multipatch
• 3维矢量数据，已存储有高程值可以直 接显示为三维形式
• 影像数据，从表面数据中获取高程信息
DEM数据三维显示
二维数据的三维显示
–任意的二维数据可以覆盖在3维表面上显示为 三维的形式
•以根据DEM数据实现真 实三维效果
平面数据
二维数据可以从属性中获取一个高度 • 统计数据、建筑物高度
• 以三维方式查看属性数据
• 数据转换：2D数据转换为 3D
• 根据表面生成等值线
可视性分析\剖面图
最陡坡降路径
• 生成最陡坡降路径
• Steepest descent tool
• creates a graphic on the view
• 以三维形式显示最陡坡降路径
• graphic can be viewed in 3D
可视域及可视性分析
计算坡度、坡向
属性数据三维可视化
• Feature extrusion
single attribute display
multiple attribute display
数据源
• 表面数据：
• Grid (DEM) 数据 • TIN 数据源
• 2维矢量数据，从表面数据或属性表中 获取高程信息
TGeer3orDd贴a3ai符导nDt影要as号入分b像素(a3栅析&s或拉De工格样对的要伸具式象,3素DT库i要ns素)
《GIS原理与应用》课件
《GIS原理与应用》PPT课件
contents
目录
GIS基本概念GIS发展历程GIS核心技术GIS应用领域GIS实践案例GIS挑战与展望
01
GIS基本概念
1
2
3
GIS定义：地理信息系统（GIS）是一种用于捕获、存储、操作、分析和显示地理数据的计算机系统。
GIS的英文全称是Geographic Information System，中文译为地理信息系统。
精细化应用
通过教育和培训，提高公众对GIS的认识和应用能力，促进GIS在各行业的普及和应用。
普及化推广
感谢观看
THANKS
环境质量评估
利用GIS技术进行灾害风险评估、预警和应急响应，提高灾害应对能力。
自然灾害预警与应急响应
GIS可以整合各种交通数据，进行交通流量分析、拥堵预测等，为交通管理提供决策支持。
交通流量分析
利用GIS进行最优路线规划，提高交通运输效率。
路线规划
将GIS与智能交通系统相结合，实现实时交通信息共享、交通调度和车辆导航等功能。
实现方式
利用GIS技术，对土地利用变化数据进行采集、处理和分析。通过空间分析和可视化展示，揭示土地利用变化的规律和趋势。
实际效果
通过土地利用变化监测，可以及时发现土地利用中的问题，为土地资源管理和政策制定提供科学依据，促进土地资源的合理利用和可持续发展。
01
02
03
04
介绍洪水灾害风险评估的概念、目的和方法。
03
GIS核心技术
地图投影是利用数学方法将地球椭球面上的地理坐标转换为平面直角坐标的过程。
地图投影定义
投影分类
投影选择
根据投影变形性质，地图投影可分为等角投影、等面积投影和任意投影。
contents
目录
GIS基本概念GIS发展历程GIS核心技术GIS应用领域GIS实践案例GIS挑战与展望
01
GIS基本概念
1
2
3
GIS定义：地理信息系统（GIS）是一种用于捕获、存储、操作、分析和显示地理数据的计算机系统。
GIS的英文全称是Geographic Information System，中文译为地理信息系统。
精细化应用
通过教育和培训，提高公众对GIS的认识和应用能力，促进GIS在各行业的普及和应用。
普及化推广
感谢观看
THANKS
环境质量评估
利用GIS技术进行灾害风险评估、预警和应急响应，提高灾害应对能力。
自然灾害预警与应急响应
GIS可以整合各种交通数据，进行交通流量分析、拥堵预测等，为交通管理提供决策支持。
交通流量分析
利用GIS进行最优路线规划，提高交通运输效率。
路线规划
将GIS与智能交通系统相结合，实现实时交通信息共享、交通调度和车辆导航等功能。
实现方式
利用GIS技术，对土地利用变化数据进行采集、处理和分析。通过空间分析和可视化展示，揭示土地利用变化的规律和趋势。
实际效果
通过土地利用变化监测，可以及时发现土地利用中的问题，为土地资源管理和政策制定提供科学依据，促进土地资源的合理利用和可持续发展。
01
02
03
04
介绍洪水灾害风险评估的概念、目的和方法。
03
GIS核心技术
地图投影是利用数学方法将地球椭球面上的地理坐标转换为平面直角坐标的过程。
地图投影定义
投影分类
投影选择
根据投影变形性质，地图投影可分为等角投影、等面积投影和任意投影。
超图三维GIS平台介绍ppt课件
• 超图通讯和超图博客上有专题介绍
74
能否支持平面坐标系
• 三维应用中没有真正的平面坐标系 • 所谓平面坐标系都是地方局部坐标系 • 可以请用户协作把数据转换为经纬坐标或投影坐
标（再动态投影到三维球上）
• 类似于ArcScene直接支持“平面坐标”
75
能否做类似E都市的2.5D应用
• 好处：有三维的样子，且无需客户端插件，对客户端 机器配置要求低
net6rironpython全新office2007界面22supermapiserver6r二三维一体化的服务式gissupermapiserver6r二维gis全功能服务器发布三维数据与分析功三维web客户端servicegis中首款supermapiclientrealspacesupermapmobileiosipadiphone三维数据发布流程三维模型数三维模型数三维模型数三维模型数据库中统一据库中统一管理管理三维模型三维模型快速导入快速导入三维模型在三维模型在端快速发布端快速发布三维模型在三维模型在webweb端和移动端和移动端快速发布端快速发布三维模型三维模型直接导出直接导出服务器真三维gis平台全系列产品形态与已有二维gis从内核层面的融合支持已有二维gis的各项功能具备gis的思想和功能特性可计算与决策空间分析三维效果和三维体验三维支持已有二维数据支持各类二维空间数据通过sdx直接访问同时访问同步修改二维图形效果在三维上展现支持二维地图直接在三维上显示二维数据三维展现二维编辑三维展现二维地图三维展现三维支持已有二维分析功能空间分析交并差网络分析服务区栅格分析水文分析二维分析三维展现真三维gis平台全系列产品形态与已有二维gis从内核层面的融合支持已有二维gis的各项功能具备gis的思想和功能特性可计算与决策空间分析三维效果和三维体验gis的价值在于使得业务系统gis的价值在于使得业务系统可以为业务人员所使用模型数据入库管理35可加入自定义属性字段可加入自定义属性字段可做复杂的sql查询可做关联查询全部三维数据可全部三维数据可存储于数据库数据更新维护简单36三维模型符号三维线型符号39三维符号综合应用地下管点管三维符号综合应用地下管点管线符号系统一体化填充符号42直观的三维专题图三维空间分析量算分析三维空间分析缓冲区分析三维空间分析剖面分析三维空间分析通视性可视域分析三维空间分析地质分析模型三维空间分析专业模型分析真三维gis平台全系列产品形态与已有二维gis从内核层面的融合支持已有二维gis的各项功能具备gis的思想和功能特性可计算与决策空间分析三维效果和三维体验三维效果粒子系统动画模型模型效果水面效果绚丽的三维效果综合效果绚丽的三维效果粒子系统53动画模型特效真实的模型效果真实的城市夜景三维体验平面小场三维立体显示三维多点三维体感三维性能平面小场景浏览三维立体显示三维立体显示三维多点触控三维
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能否支持平面坐标系
• 三维应用中没有真正的平面坐标系 • 所谓平面坐标系都是地方局部坐标系 • 可以请用户协作把数据转换为经纬坐标或投影坐
标（再动态投影到三维球上）
• 类似于ArcScene直接支持“平面坐标”
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能否做类似E都市的2.5D应用
• 好处：有三维的样子，且无需客户端插件，对客户端 机器配置要求低
net6rironpython全新office2007界面22supermapiserver6r二三维一体化的服务式gissupermapiserver6r二维gis全功能服务器发布三维数据与分析功三维web客户端servicegis中首款supermapiclientrealspacesupermapmobileiosipadiphone三维数据发布流程三维模型数三维模型数三维模型数三维模型数据库中统一据库中统一管理管理三维模型三维模型快速导入快速导入三维模型在三维模型在端快速发布端快速发布三维模型在三维模型在webweb端和移动端和移动端快速发布端快速发布三维模型三维模型直接导出直接导出服务器真三维gis平台全系列产品形态与已有二维gis从内核层面的融合支持已有二维gis的各项功能具备gis的思想和功能特性可计算与决策空间分析三维效果和三维体验三维支持已有二维数据支持各类二维空间数据通过sdx直接访问同时访问同步修改二维图形效果在三维上展现支持二维地图直接在三维上显示二维数据三维展现二维编辑三维展现二维地图三维展现三维支持已有二维分析功能空间分析交并差网络分析服务区栅格分析水文分析二维分析三维展现真三维gis平台全系列产品形态与已有二维gis从内核层面的融合支持已有二维gis的各项功能具备gis的思想和功能特性可计算与决策空间分析三维效果和三维体验gis的价值在于使得业务系统gis的价值在于使得业务系统可以为业务人员所使用模型数据入库管理35可加入自定义属性字段可加入自定义属性字段可做复杂的sql查询可做关联查询全部三维数据可全部三维数据可存储于数据库数据更新维护简单36三维模型符号三维线型符号39三维符号综合应用地下管点管三维符号综合应用地下管点管线符号系统一体化填充符号42直观的三维专题图三维空间分析量算分析三维空间分析缓冲区分析三维空间分析剖面分析三维空间分析通视性可视域分析三维空间分析地质分析模型三维空间分析专业模型分析真三维gis平台全系列产品形态与已有二维gis从内核层面的融合支持已有二维gis的各项功能具备gis的思想和功能特性可计算与决策空间分析三维效果和三维体验三维效果粒子系统动画模型模型效果水面效果绚丽的三维效果综合效果绚丽的三维效果粒子系统53动画模型特效真实的模型效果真实的城市夜景三维体验平面小场三维立体显示三维多点三维体感三维性能平面小场景浏览三维立体显示三维立体显示三维多点触控三维
地理与地理信息系统(GIS)含动画培训ppt
调查结论和建议
调查目的、范围和方法
调查数据采集和处理
灾害监测与预警系统应用
灾害监测与预警系统的定义和作用
灾害监测与预警系统的应用范围和案例分析
灾害监测与预警系统的优势和局限性
灾害监测与预警系统的组成和功能
地理信息系统（GIS）发展趋势与挑战
GIS技术发展趋势预测
云计算与大数据技术融合：提高数据处理和分析能力
城市交通：利用GIS技术对城市交通进行规划和管理，提高城市交通的效率和安全性
城市环境：通过GIS技术对城市环境进行监测和管理，提高城市环境的品质和可持续性
环境保护与生态修复
环境保护：利用GIS技术对环境数据进行监测、分析和评估，为环境保护决策提供支持
生态修复：通过GIS技术对生态系统的结构和功能进行分析，提出针对性的生态修复方案
地理与地理信息系统（GIS）培训
汇报人：
目录
01
添加目录标题
02
地理信息系统（GIS）概述
03
地理信息系统（GIS）技术基础
04
地理信息系统（GIS）应用领域
05
地理信息系统（GIS）实践案例
06
地理信息系统（GIS）发展趋势与挑战
添加章节标题
地理信息系统（GIS）概述
GIS的定义和作用
GIS是地理信息系统的简称
挑战：数据安全与隐私保护、技术更新迅速、应用领域不断拓展
机遇：政府支持与政策推动、市场需求增长、技术创新与应用拓展
未来展望：随着技术进步和应用领域拓展，GIS将迎来更加广阔的发展空间和机遇
总结与展望
本次培训内容回顾总结
GIS基本操作与技能
地理信息系统（GIS）概述
GIS在各领域的应用
调查目的、范围和方法
调查数据采集和处理
灾害监测与预警系统应用
灾害监测与预警系统的定义和作用
灾害监测与预警系统的应用范围和案例分析
灾害监测与预警系统的优势和局限性
灾害监测与预警系统的组成和功能
地理信息系统（GIS）发展趋势与挑战
GIS技术发展趋势预测
云计算与大数据技术融合：提高数据处理和分析能力
城市交通：利用GIS技术对城市交通进行规划和管理，提高城市交通的效率和安全性
城市环境：通过GIS技术对城市环境进行监测和管理，提高城市环境的品质和可持续性
环境保护与生态修复
环境保护：利用GIS技术对环境数据进行监测、分析和评估，为环境保护决策提供支持
生态修复：通过GIS技术对生态系统的结构和功能进行分析，提出针对性的生态修复方案
地理与地理信息系统（GIS）培训
汇报人：
目录
01
添加目录标题
02
地理信息系统（GIS）概述
03
地理信息系统（GIS）技术基础
04
地理信息系统（GIS）应用领域
05
地理信息系统（GIS）实践案例
06
地理信息系统（GIS）发展趋势与挑战
添加章节标题
地理信息系统（GIS）概述
GIS的定义和作用
GIS是地理信息系统的简称
挑战：数据安全与隐私保护、技术更新迅速、应用领域不断拓展
机遇：政府支持与政策推动、市场需求增长、技术创新与应用拓展
未来展望：随着技术进步和应用领域拓展，GIS将迎来更加广阔的发展空间和机遇
总结与展望
本次培训内容回顾总结
GIS基本操作与技能
地理信息系统（GIS）概述
GIS在各领域的应用
地理信息系统应用：GIS技术在城市规划、农业生产等领域的应用案例分享PPT
• 数据多样化：GIS技术处理的地理空间数据不仅包括矢量数据， 还包括栅格数据、点云数据等，数据类型不断丰富。
• 技术创新：GIS技术不断创新发展，如云计算、大数据、人工 智能等新技术的应用，提高了GIS技术的性能和智能化水平。
• 跨学科融合：GIS技术与其他学科（如地理学、计算机科学、 数学等）的融合，推动了GIS技术在更多领域的应用和发展。
• 污染物排放控制：GIS技术可以帮助环境保护者了解污染物排 放的状况和趋势，为污染物排放控制提供科学依据。
GIS技术在交通规划领域的应 用
• 交通规划领域的GIS技术应用包括道路设计、交通流量分析、公 共交通优化等。
• 道路设计：GIS技术可以帮助交通规划者了解道路的现状、分 布和未来发展趋势，为道路设计提供科学依据。
• 数据分析：运用地理空间分析方法，对数据进行深入的挖掘和 预测。
• 数据展示：将分析结果以地图、图表等形式展示给用户，直观 地反映农业生产现状和问题。
农业生产中的GIS案 例分析
• 农业生产中的GIS案例分析包括土壤分析、种植结构调整、农业 资源管理等。
• 土壤分析：GIS技术可以帮助农业生产者了解土壤类型、肥力 状况、盐碱度等，为合理施肥和改良土壤提供科学依据。
• 城市规划中的GIS技术挑战包括数据质量、数据更新、技术创新、跨学科融合等。 • 数据质量：城市规划所需的空间数据质量要求较高，如何获取高质量的数据是GIS技术在城市规划中面临的重 要挑战。 • 数据更新：城市规划中的空间数据需要不断更新，如何实现数据的快速更新和实时更新是GIS技术面临的重要 挑战。 • 技术创新：GIS技术需要不断创新，如何将新技术（如云计算、大数据、人工智能等）应用于城市规划领域是 GIS技术面临的重要挑战。 • 跨学科融合：GIS技术需要与其他学科（如地理学、计算机科学、数学等）融合，如何实现跨学科融合是GIS 技术面临的重要挑战。
• 技术创新：GIS技术不断创新发展，如云计算、大数据、人工 智能等新技术的应用，提高了GIS技术的性能和智能化水平。
• 跨学科融合：GIS技术与其他学科（如地理学、计算机科学、 数学等）的融合，推动了GIS技术在更多领域的应用和发展。
• 污染物排放控制：GIS技术可以帮助环境保护者了解污染物排 放的状况和趋势，为污染物排放控制提供科学依据。
GIS技术在交通规划领域的应 用
• 交通规划领域的GIS技术应用包括道路设计、交通流量分析、公 共交通优化等。
• 道路设计：GIS技术可以帮助交通规划者了解道路的现状、分 布和未来发展趋势，为道路设计提供科学依据。
• 数据分析：运用地理空间分析方法，对数据进行深入的挖掘和 预测。
• 数据展示：将分析结果以地图、图表等形式展示给用户，直观 地反映农业生产现状和问题。
农业生产中的GIS案 例分析
• 农业生产中的GIS案例分析包括土壤分析、种植结构调整、农业 资源管理等。
• 土壤分析：GIS技术可以帮助农业生产者了解土壤类型、肥力 状况、盐碱度等，为合理施肥和改良土壤提供科学依据。
• 城市规划中的GIS技术挑战包括数据质量、数据更新、技术创新、跨学科融合等。 • 数据质量：城市规划所需的空间数据质量要求较高，如何获取高质量的数据是GIS技术在城市规划中面临的重 要挑战。 • 数据更新：城市规划中的空间数据需要不断更新，如何实现数据的快速更新和实时更新是GIS技术面临的重要 挑战。 • 技术创新：GIS技术需要不断创新，如何将新技术（如云计算、大数据、人工智能等）应用于城市规划领域是 GIS技术面临的重要挑战。 • 跨学科融合：GIS技术需要与其他学科（如地理学、计算机科学、数学等）融合，如何实现跨学科融合是GIS 技术面临的重要挑战。
GIS系统设计及应用PPT课件
道路剖面图
第4页/共221页
用户通过GIS的客户端软件，可直接对数据库进行查询、显示、统计、制 图及运行空间分析。
道路拓宽工程拆迁分析
第5页/共221页
土地能力和适用性分析
第6页/共221页街区信息查询第7页 Nhomakorabea共221页
建筑设计与管理
第8页/共221页
污染物泄漏扩散分析
第9页/共221页
第59页/共221页
4.5专业模型分析处理系统
• 地学模型设计 • 地理信息系统分析模型 • 空间分析函数 • 专业模型库 • 综合评价模型
第60页/共221页
4.6空间信息输出系统
• 屏幕制图显示 • 打印制图输出系统 • 矢量绘图输出系统 • 属性数据制表输出
第61页/共221页
4.7用户界面设计
第64页/共221页
设计模式四个基本部分
• 1）模式名称：描述一个设计问题、它的解法和后果； • 2）问题：告诉什么时候要使用该设计模式，解释问题及其背景； • 3）解决方案：描述设计的基本要素、它们的关系、各自的任务
以及相互之间的合作； • 4）后果：描述应用设计模式之后的结果和权衡。
第65页/共221页
第49页/共221页
4.1系统总体设计
• 主要侧重于： • 需求与可行性分析 • 总体结构描述 • 软、硬件选配（包括恰当的GIS软件） • 数据来源、规范内容确定 • 应用模型和产品输出形式设计 • GIS软件设计 • 系统维护与评价
第50页/共221页
4.1.1系统需求与可行性分析
• 系统需求： • 用户情况 • 系统目的和任务 • 信息容量和类型 • 具体功能的清晰描述（模块功能、数据结构） • 用户界面 • 运行的软、硬件环境 • 软件水平和使用周期
《GISRS理兼用》PPT课件
A. ① ②
B. ① ② ③
C. ① ② ③ ④
D. ② ③
3. 图中，重度病害植物反射率明显 区别于安康植物反射率的波段是
① 红外线 ③ 可见光
②X光 D
④பைடு நூலகம்紫外线
A． ① ②
B．② ③
C． ③ ④
D．① ③
4. 根据图中的原理，可用遥感技术直接( C )
① 划分植物类型
② 判读植物生长的土壤类型
纸质地图
扫描 图像处理 图像拼接
编辑与修改 矢量化 地图数字化过程
图像地址 匹配
图像剪裁
2、数据存储
采用“分层〞技术，即将地图中的不同要素， 存储在不同的“层〞中。将不同的“层〞要 素进展重叠，就形成不同主题的地图。
3、对数据的操作与分析
对GIS操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式 表现出来，这种形式可以是图形、地图或表格。用户 和决策者对操作结果进展判断分析后，就可应用。 4、GIS的输出
〔三〕地理信息系统的组成
GIS
组成
功能
包括的内容
硬件
软件
地理 数据
人员
应用 模型
用作数据和信息的采集、处 理、加工、分析和输出等
包括计算机主机、数据输入设备、数据 输出设备、数据传输设备、存储设备
提供存储、显示、分析地 理数据的功能
包括数据输入与编辑、数据管理、 数据操作以及数据显示和输出等
包括根底数据和
课堂稳固
1 ．遥感技术的工作原理是( C)
A ．不同地物的海拔高度不同 B ．不同地物的外表温度不同 C ．不同地物的电磁波特性不同 2D．．遥不感同技地术物可的为化开学发特、征保不护同海洋提供支持，以
3维GIS的应用
3D GIS的应用领域
∗ 由于现实世界3维建模的复杂性，目前还没有成熟、统一的 3D GIS平台，但在城市和地学2个专业领域内， 已经形成了3维 城市地理信息系统(3D CMS)和3维地学模拟信息系统(3D GMS) 两大专题研究领域，并取得了较好的研究成果。 ∗ 3D CMS已成为当前3D GIS中研究与开发的一 个重要方面。 信息化目前正成为社会发展的主流，城市作为信息存在与传播 的主体， 理所当然地成为 3D GI S表达的一个重要对象。3D CMS有着广泛的 应用范围和应用价值， 它能为市政、 交通、 电力、 通讯 、 环保、 旅游、 测绘等领域提供一个良好的应用 工具环境。 ∗ 3D GMS则是3D GIS在地质、 矿山等领域内发展起来的3维 地学模拟信息系统，在 20世纪90年代初就开始被人们所重视。 ∗ 3D CMS和3D GMS两大研究领域并驾齐驱，共同发展，这 无疑将有力地推动着3D GIS技术早日走向成熟。
3维GIS的应用
3维GIS的引入
∗ 关于 GIS维数，特别是由2D到3D，是人们关注的热点。针 对人们关于3D分析的构成还存在某些混乱，Turne-31研究了2D、 2.5D、3D及4D之间的差异， 并指出许多 GIS软件将地形的高程 当作一个特别的空间变量来处理，将它作为一个位置的属性。 这种方法被称为 2. 5D，如不规则三角网(TIN) 与规则格网(GRID) 数字地形模型(DTM) ,因为它所表示的内容多于2D但又少于完全 的3D表示的内容。2003年， 吴立新、 史文中等对GIS空间维数 作了进一步的阐述，将空间维数划分为2D，2.5D，准3D和真3D， 认为真3D GIS是将3D空间坐标(X,Y,Z)作为独立参数来进行空间 实体对象的几何建模,其数学表达式为 F=(X,Y,Z)，它所建立的模 型不仅可以实现真3D可视化， 还可以进行3D空间分析。因此， 现在对于真3D GIS，它具有连续的数据结构和与之相应的分析 显示功能，由此带来的好处是可以从空间的角度分析和显示物 体。
《GIS及其应用》课件
人员
GIS专业人员是GIS系统的建设和应 用的关键，包括GIS开发人员、数据 分析师、项目经理等。
02
GIS功能
数据采集与输入
数据采集
GIS能够从各种来源获取地理数据 ，包括地图、卫星遥感、GPS等 。
数据输入
将采集的数据输入到GIS系统中， 进行后续处理和分析。
数据编辑与更新
数据编辑
对输入的数据进行校验、整理和编辑 ，确保数据的准确性和完整性。
环境影响评价
通过GIS技术整合自然资源数据 ，实现自然资源的高效管理和保 护。
GIS可以用于建设项目环境影响 评价，为环境决策提供科学依据 。
交通管理
交通流量分析
01
GIS可以实时收集和处理交通数据，进行交通流量分析和预测，
为交通调度和疏导提供支持。
道路规划
02
基于GIS的道路规划能够综合考虑各种因素，优化道路网络布局
90年代至今
互联网技术的发展，使得GIS数 据和应用更加普及。
GIS构成要素
数据
GIS需要地理数据作为基础，包括矢 量数据（点、线、面）、栅格数据（ 卫星影像、航片等）。
软件
GIS软件是实现地理信息处理和分析 的工具，包括桌面GIS、WebGIS、 移动GIS等。
硬件
GIS硬件包括计算机、存储设备、输 入输出设备等，用于支持GIS软件的 运行。
人工智能技术还可以实现GIS服务的 自适应和自优化，使得GIS应用更加 智能和高效。
THANKS
感谢观看
GIS应用领域
GIS广泛应用于自然资源 管理、城市规划、交通管 理、环境监测、灾害应急 等领域。
GIS发展历程
起源
GIS的起源可以追溯到20世纪 60年代，当时计算机技术和地
地理信息系统及应用ppt课件
53
采集、存储、管理、分析和描述________有关数
据的空间信息系统 ( )
①地球表面 ②地理分布 ③大气状况 ④宇
宙环境
A．①② B．③④ C．①④
D．②③
50
(2)灭火飞机在飞行过程中，主管人员可以通过地
理信息系统( )
①查询设备的位置 ②选择最佳转移线路 ③
模拟设备状态 ④输入天气信息
A．②③④
()
A．趋势分析
B．叠图分析
C．风险分析
D．模式分式
47
[解析] 该题主要考查地理信息系统在选址工 作流程中的应用。要找到最终选址位置，需要依据 选址条件依次做好各个图层分析，图中箭头说明了 叠图的整个过程。第(1)题，由最终选址的条件：适 宜的地质、低人口密度区、不接近主要道路、非生 态保护区，可以判断应选D；而汽车加油站和大型游 乐园都应接近主要道路，地下水天然下渗补给区应 该有较好的生态环境。第(2)题，由图可知，a为多 个图层信息的重合，即应用的是GIS的叠图分析功能。
件
显示地理数据
开发软件、GIS软件等
的功能
20
组成
用途
基础 地质、地貌、地 GIS 建立在地理数
数据 形数据等
据的基础上，数据
数据
规划、房地产、
专题
交通、环保、公
数据
用事业数据等
组织和处理是GIS 应用系统建设中的 关键环节
21
组成
用途
解决不同的问题，要使用不 解决各种实
应用 同的模型，如人口扩散模型、 际问题的数
(2)在“健康地图”的制作过程中，需要用 _扫__描__法___ 将纸质地图转化为数字地图。
30
(3)2011年5月1日，德国肠出血性大肠杆菌感 染疫情发生后，现在欧洲多个国家出现疫情。某人 利用健康地图查询该病例的分布状况，属于GIS工 作过程中的_操__作__与分析 环节。
采集、存储、管理、分析和描述________有关数
据的空间信息系统 ( )
①地球表面 ②地理分布 ③大气状况 ④宇
宙环境
A．①② B．③④ C．①④
D．②③
50
(2)灭火飞机在飞行过程中，主管人员可以通过地
理信息系统( )
①查询设备的位置 ②选择最佳转移线路 ③
模拟设备状态 ④输入天气信息
A．②③④
()
A．趋势分析
B．叠图分析
C．风险分析
D．模式分式
47
[解析] 该题主要考查地理信息系统在选址工 作流程中的应用。要找到最终选址位置，需要依据 选址条件依次做好各个图层分析，图中箭头说明了 叠图的整个过程。第(1)题，由最终选址的条件：适 宜的地质、低人口密度区、不接近主要道路、非生 态保护区，可以判断应选D；而汽车加油站和大型游 乐园都应接近主要道路，地下水天然下渗补给区应 该有较好的生态环境。第(2)题，由图可知，a为多 个图层信息的重合，即应用的是GIS的叠图分析功能。
件
显示地理数据
开发软件、GIS软件等
的功能
20
组成
用途
基础 地质、地貌、地 GIS 建立在地理数
数据 形数据等
据的基础上，数据
数据
规划、房地产、
专题
交通、环保、公
数据
用事业数据等
组织和处理是GIS 应用系统建设中的 关键环节
21
组成
用途
解决不同的问题，要使用不 解决各种实
应用 同的模型，如人口扩散模型、 际问题的数
(2)在“健康地图”的制作过程中，需要用 _扫__描__法___ 将纸质地图转化为数字地图。
30
(3)2011年5月1日，德国肠出血性大肠杆菌感 染疫情发生后，现在欧洲多个国家出现疫情。某人 利用健康地图查询该病例的分布状况，属于GIS工 作过程中的_操__作__与分析 环节。
三维GIS
RHIND基于二维GIS
• 数据采集和检验有效性 • 数据结构化和转化为新的结构（包括创建拓扑关系和从一 种拓扑关系转化为另一种拓扑关系） • 各种变化（平移、旋转、比例、剪切（shear）） • 选择 • 布尔操作（交、并差、或及切割断面、开隧道 （tunneling）、建筑building） • 计算（体积、表面积、中心、距离、方向） • 分析 • 可视化 • 系统管理
三维gis的独特功能
● 包容一维、二维对象 ● 可视化2.5维、三维对象 ● 三维空间DBMS管理
三维ＧＩＳ的应用
在应用要求较为强烈的部门如采矿、 地质、石油等领域已率先发展专用的具有 部分功能的三维GIS
三维ＧＩＳ的发展
简单、易用的三维GIS正在逐渐走近老 百姓的生活，例如世博会、世界杯均大量 使用了三维地理信息技术，三维GIS大众化 的趋势显而易见。现在，人们使用电子地 图方便出行已属家常便饭，国内外种类丰 富的地理位置应用正如雨后春笋般涌现， 期待着三维GIS更好地融入其中。
三维ＧＩＳ
• GIS指代“Geo-Information System”，认 为三维GIS是布满整个三维空间的GIS，与 传统的基于平面的二维GIS或2.5维GIS明显 不同，尤其体现在空间位置与拓扑关系的 描述及空间分析的伸展方向上。 • 三维GIS加上时间维方面的处理即为四维 GIS。
三维GIS的分类
三维ＧＩＳ的功能
• RHIND基于二维GIS的发展状况提出 了三维GIS可能包括的十项功能 • KELK为三维地学模拟提出过14项功能 • BREUNIG从空间信息集成的角度为三 维GIS的发展提出了三项必备的功能 • ALEXANDER和SIGRID在城市三维 GIS的设计者中提到了三维城市GIS应 该具备的另两项功能
三维GIS效果演示
中科院地理所 培训中心
三维GIS涉及到的数据
影像
卫星影像 、航拍影像等 格式：Tiff，img，GRID等
地形
数字高程模型（DEM） 格式：Tiff，img，GRID等
矢量
点、线、面 格式：kml，shapefile等
模型
3DMax三维模型 格式：3ds，gcm，skp，obj等
电力线
编辑杆塔的连接节点，自动生成杆塔间电力线 编辑杆塔上金具间节点，自动生成金具连接线
C/S架构
B/S架构 B/S架构
数字矿山
矿山的地下矿体、巷道
矿山地下空间浏览
钻井数据
岩层信息查询
地形支持(DOM+DEM)
综合管线
管网自动建模，属性数据自动关联
仪表参数实时展示(气泡控件支持)
矢量数据编辑
绘制点、线、面
在地表绘制 在模型表面绘制
编辑几何体的节点坐标
水平移动节点（x，y），修改节点的高程坐标（z）
整体移动几何体
整体移动几何体的所有节点坐标 水平方向及竖直方向
高程模式
贴地模式，绝对高度模式，相对地表模式。
矢量数据符号化
点
支持各种图形化的符号
线
支持设置线的风格、粗细、颜色等
图片标注
在任意位置添加图片标注 支持引线注脚
地下空间
地下空间格网
灵活设置格网高度，大小
地下导航
灵活自如的浏览地下管线、巷道、钻孔等模型
控件的界面接口
OpenGL绘制的滑动条控件
提供了内部封装，直接二次开发调用
OpenGL绘制的按钮、面板控件
完全融合三维渲染视口 方便添加图片，logo等
矢量数据符号化?点?支持各种图形化的符号?线?支持设置线的风格粗细颜色等?面?支持设置面的填充颜色?边界线的风格粗细颜色等三维体编辑?立方体?编辑节点?设置填充颜色?设置边框线风格颜色粗细?球椭球柱圆台?编辑长宽高直径等参数飞行?沿线飞行?定制飞行路线?设置飞行高度速度等?贴地飞行悬空飞行?绕目标点旋转?绕眼睛旋转运动物体?平台底层支持封装友好?选择运动物体的三维模型?设置运动路线?贴地运动悬空运动虚拟现实粒子效果?动态水面?设置水面的波纹宽度水面颜色?水面运动方向运动速度?喷泉?设置喷泉的高度?水滴数量等?动态图标?gif动态图标灵活的相机控制?地上导航?鼠标左键操作场景移动?鼠标右键操作场景旋转?鼠标右键上下拖动控制场景水平视角?地下导航?灵活的浏览地下空间?第一人称视角?模拟行走模式测量分析?距离测量?地表距离测量?任意空间点之间的距离测量?高度测量?地表起算的高度测量?空中两点间高差测量?面积测量?地表面积测量?三维空间内的面积测量标注?文字标注?设置文字字体大小颜色?支持三维透视效果?远距离自动消隐?支持海量文字标注?图片标注?在任意位置添加图片标注?支持引线注脚地下空间?地下空间格网?灵活设置格网高度大小?地下导航?灵活自如的浏览地下管线巷道钻孔等模型控件的界面接口?opengl绘制的滑动条控件?提供了内部封装直接二次开发调用?opengl绘制的按钮面板控件?完全融合三维渲染视口?方便添加图片logo等?控件特效?原生支持淡入淡出效果三维分析?剖面分析?填挖方分析?可视域分析?可视包络分析?无源淹没分析?空间两点通视分析?地面开挖分析自动化三维建模?建筑物?根据建筑物的边界高度自动拉伸为三维模型?添加纹理?管线?根据管线的二维坐标和埋深自动生成管线模型?灵活编辑管线的节点坐标?电力线?编辑杆塔的连接节点自动生成杆塔间电力线?编辑杆塔上金具间节点自动生成金具连接线cs架构bs架构bs架构数字矿山矿山的地下矿体巷道矿山地下空间浏览钻井数据岩层信息查询地形支持domdem综合管线管网自动建模属性数据自动关联仪表参数实时展示气泡控件支持环境参数实时监测变电三维管理变电设备统计数据查询消防设施信息查询矢量数据支持室内模型测量距离测量高度测量面积空间距离量算管线自动建模移动物体及标注移动物体及图片标注可视域分析飞机追踪模拟locaspace淹没分析动态水面模拟可视包络分析剖面分析填挖方分析空间两点通视分析全球地形
三维GIS涉及到的数据
影像
卫星影像 、航拍影像等 格式：Tiff，img，GRID等
地形
数字高程模型（DEM） 格式：Tiff，img，GRID等
矢量
点、线、面 格式：kml，shapefile等
模型
3DMax三维模型 格式：3ds，gcm，skp，obj等
电力线
编辑杆塔的连接节点，自动生成杆塔间电力线 编辑杆塔上金具间节点，自动生成金具连接线
C/S架构
B/S架构 B/S架构
数字矿山
矿山的地下矿体、巷道
矿山地下空间浏览
钻井数据
岩层信息查询
地形支持(DOM+DEM)
综合管线
管网自动建模，属性数据自动关联
仪表参数实时展示(气泡控件支持)
矢量数据编辑
绘制点、线、面
在地表绘制 在模型表面绘制
编辑几何体的节点坐标
水平移动节点（x，y），修改节点的高程坐标（z）
整体移动几何体
整体移动几何体的所有节点坐标 水平方向及竖直方向
高程模式
贴地模式，绝对高度模式，相对地表模式。
矢量数据符号化
点
支持各种图形化的符号
线
支持设置线的风格、粗细、颜色等
图片标注
在任意位置添加图片标注 支持引线注脚
地下空间
地下空间格网
灵活设置格网高度，大小
地下导航
灵活自如的浏览地下管线、巷道、钻孔等模型
控件的界面接口
OpenGL绘制的滑动条控件
提供了内部封装，直接二次开发调用
OpenGL绘制的按钮、面板控件
完全融合三维渲染视口 方便添加图片，logo等
矢量数据符号化?点?支持各种图形化的符号?线?支持设置线的风格粗细颜色等?面?支持设置面的填充颜色?边界线的风格粗细颜色等三维体编辑?立方体?编辑节点?设置填充颜色?设置边框线风格颜色粗细?球椭球柱圆台?编辑长宽高直径等参数飞行?沿线飞行?定制飞行路线?设置飞行高度速度等?贴地飞行悬空飞行?绕目标点旋转?绕眼睛旋转运动物体?平台底层支持封装友好?选择运动物体的三维模型?设置运动路线?贴地运动悬空运动虚拟现实粒子效果?动态水面?设置水面的波纹宽度水面颜色?水面运动方向运动速度?喷泉?设置喷泉的高度?水滴数量等?动态图标?gif动态图标灵活的相机控制?地上导航?鼠标左键操作场景移动?鼠标右键操作场景旋转?鼠标右键上下拖动控制场景水平视角?地下导航?灵活的浏览地下空间?第一人称视角?模拟行走模式测量分析?距离测量?地表距离测量?任意空间点之间的距离测量?高度测量?地表起算的高度测量?空中两点间高差测量?面积测量?地表面积测量?三维空间内的面积测量标注?文字标注?设置文字字体大小颜色?支持三维透视效果?远距离自动消隐?支持海量文字标注?图片标注?在任意位置添加图片标注?支持引线注脚地下空间?地下空间格网?灵活设置格网高度大小?地下导航?灵活自如的浏览地下管线巷道钻孔等模型控件的界面接口?opengl绘制的滑动条控件?提供了内部封装直接二次开发调用?opengl绘制的按钮面板控件?完全融合三维渲染视口?方便添加图片logo等?控件特效?原生支持淡入淡出效果三维分析?剖面分析?填挖方分析?可视域分析?可视包络分析?无源淹没分析?空间两点通视分析?地面开挖分析自动化三维建模?建筑物?根据建筑物的边界高度自动拉伸为三维模型?添加纹理?管线?根据管线的二维坐标和埋深自动生成管线模型?灵活编辑管线的节点坐标?电力线?编辑杆塔的连接节点自动生成杆塔间电力线?编辑杆塔上金具间节点自动生成金具连接线cs架构bs架构bs架构数字矿山矿山的地下矿体巷道矿山地下空间浏览钻井数据岩层信息查询地形支持domdem综合管线管网自动建模属性数据自动关联仪表参数实时展示气泡控件支持环境参数实时监测变电三维管理变电设备统计数据查询消防设施信息查询矢量数据支持室内模型测量距离测量高度测量面积空间距离量算管线自动建模移动物体及标注移动物体及图片标注可视域分析飞机追踪模拟locaspace淹没分析动态水面模拟可视包络分析剖面分析填挖方分析空间两点通视分析全球地形
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现实城市的三维立体特征
建筑物
几何形状与纹理材质，房屋结构与室 内布局，房产等
地上
道路网络
实际车道路面和交通设施，抽象的道 路中心线等
我们生活在日益复地杂形表的面三维立体空间
DEM(TIN或Grid)，DOM
地质
地层、构造、矿体等
地下
地下设施
地下管线、巷道、构筑物等
1、三维GIS概述
从二维地图到三维世界
技术现状
➢ 可视化分析的性能有限，需要全局优化和静 态装载数据，在线更新和共享困难；多层次 语义表达还很欠缺
➢ 迫切需要系统研究三维GIS的关键问题：统一 的数据模型、可伸缩的体系架构、高性能的 三维可视化与空间分析
➢ 2011 年 7 月 ， ESRI 收 购 三 维 建 模 公 司 Procedural
(1)数据异构
几何
语义的统一表示
(2)缺乏统一的语义表达
(1) 统一的时空基准与数据结构
(3)多尺度表达的一致性
语义
较差
(2) 多层次语义与拓扑关系 (3) 几何与纹理多细节层次
性能
高精度、高效三维建模的多种途径
Point cloud based
从遥感影象重建的 三维城市模型
基于图象的建模与绘制 Image based
三维GIS
目标：一体化表达
➢面向整个地理环境（陆海空、地上下、室内外），提供可定位、可量
测、可解析分析、可视的多尺度表达
可定位与可量测的实景影像
可解析分析的三维像素模型
时空信息的多维特征
2维 地图：以二维平面坐标（X,Y）表示的地理 位置与格局 2.5维 地表景观：以二维平面坐标（X,Y）加高程 表示的地表起伏 3维 立体世界：以三维坐标（X,Y,Z）表示的空 间位置、形态结构与格局 4维 变化的世界：以四维坐标（X,Y,Z,T）表示 的空间位置、形态结构与格局及其变化过 程
复杂地理环境到 动态三维空间信 息系统的映射
科学问题
挑战
多维、动态 多要素表示
统一性
多源、多尺度 时空过程建模
准确性
海量、异构 一体化组织管理
高效性
2、三维GIS关键技术
① 地球空间信息三维表示的数学模型
✓ 几何模型 ✓ 语义拓扑关系模型 ✓ 空间索引
② 精确高效的三维空间数据获取与建模 ③ 大规模三维空间数据高效存储管理 ④ 高性能协同可视化探索
地上下独立处理
空间决策 要求更精确
应用需求多样化
三维GIS软件 平台能力有限
技术现状
➢ 日益复杂的立体城市发展迫切需要对地上下 三维空间的透彻感知，宏观与微观结合
➢ 2010 年 ， Subsurface ADE, GeoBIM ADE 和 Utility Networks ADE等仍在制 定中,计划补充到CityGML 1.1
地球空间信息三维表示的多种模式
多视点：从宏观到微观， 从全局到局部
地球仪
导航仪
透视仪
地球空间信息三维表示的多种模式
特征：空间+尺度+语义
连续表面模型
三维格网模型
三维对象模型
地球空间信息三维表示的综合性
① 地上与地下、室内与室外目标的集成表示 ② 几何、拓扑、语义和外观等属性的集成表示 ③ 几何模型、物理模型与行为模型的集成表示 ④ 过去、现在与未来的集成表示 ⑤ 1D+2D+2.5D+3D+4D+xD多尺度集成表示
三维GIS及其应用
主要内容
1
三维GIS概述
2
三维GIS关键技术
3
专业应用
4
我们的实践
中国特色的城市化发展
✓ 大立体：地上、地下空间 ✓ 高动态：日新月异 ✓ 参与者：规划师、工程与建筑师、开发与建筑商、供应与承包商、管
理与维护人员、银行与保险经纪人、安全与应急响应部门等
城市化进程的加快,在聚集财富的同时,也聚集风险! 迫切需要对这个大立体高动态环境透彻的感知
标准化
➢ 满足多种应用需求的通用规定 ➢ 统一的模型分类方法 ➢ 统一的模型级别划分 ➢ 统一的精度要求 ➢ 统一的建模单元划分 ➢ 统一的模型命名方法 ➢ 统一的模型制作要求 ➢ 统一的检查验收方法 ➢ 统一的集成管理方法
激光扫描数据与影像数据的融合
CAD 与 GIS的集成 Map based
《 城市三维建模技术规范 》
城市三维建模存在的问题
《规范》的主要内容
➢ 三维建模方法与特定软件紧
密耦合 ➢ 面向特定应用，成本较高 ➢ 模型分类方法不一致 ➢ 模型精度要求不一致 ➢ 模型命名方法不一致 ➢ 制作要求不一致 ➢ 检查验收方法不一致
地上下独立处理
空间决策 要求更精确
应用需求多样化
三维GIS软件 平台能力有限
技术现状
➢ 三维GIS面向特定应用，数据与软件紧耦合
➢ 从宏观规划管理到微观精细化管理，数据 及其处理的粒度差异很大
一套数据、一个平台、多种用途?
地上下独立处理
空间决策 要求更精确
应用需求多样化
三维GIS软件 平台能力有限
地上下独立处理
空间决策 要求更精确
应用需求多样化
三维GIS软件平台 能力有限
技术现状
➢ 2008年，OGC标准CityGML 1.0.0 ➢ 2010年，城市三维建模技术规范
➢ 2010年，中国建筑信息模型标准开始制定 ➢ 2010年，国土资源部全国6大城市（上海、
北京、天津、杭州、南京和广州）地质调查 试点项目基本完成
统一表示的三维GIS数据模型
① 刻画三维空间实体几何-尺度-语义的特征及其相互关系，解决多粒 度对象统一表示的复杂性与高性能难题
② 如果不统一，则需要在线进行坐标转换、数据结构转换，不同系统 功能难以并行处理、增加绘制状态切换频率，导致不一致……
主要特点
传统模型
新的模型
➢ 地上下室内外独立表示
➢ 地上下室内外目标的几何、拓扑和
突破二维表示局限，建立三维科学框架
矛盾：人的认识空间（三维世界）与所用工具处理问 题的方法空间（二维地图）不一致！
？
三维GIS
信源：地理环境
三维GIS 地理环境在计算机中的一种三维映射
系统、工具、方法：宏观与微观、历史与点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
研究现状
地上下独立处理
空间决策 要求更精确
三维GIS软件 平台能力有限
应用需求多样化
核心问题
集成处理 统一表达 处理性能 自适应
解决思路
解决思路
新一代软件架构和数 据组织管理方法
几何-尺度-语义统一表示 的数据模型、数据结构和 访问接口
利用现有平台优势结合 应用自主开发
任务驱动的多模式数 据处理流水线