对地理信息三维可视化系统应用研究分析

对地理信息三维可视化系统应用研究分析
作者：王洁
来源：《探索科学》2015年第06期
摘要：随着社会的发展，各种科学信息技术层出不穷，地理信息的描述早期通过二维空间信息而现在已经逐渐实现了三维可视化系统，该系统是对空间内容及结构的重新规划，通过不断研究应用该系统，提供给更多的人一种新角度及方式来认识越来越多样化的空间环境。

本文简单介绍了地理信息三维可视化系统的发展，并对其具体的应用进行研究，在总体上分析了该系统的实现。

关键词：地理信息;三维;可视化系统;应用
对于地理信息三维可视化系统的研究，能方便社会中的很多行业，比如说城市的发展建设、城市环境的治理、地质工程的研究、采矿工程的实现、海洋资源的开发及气象环境的观测等。

这一系列的便捷作用足以证明研究地理信息三维可视化系统的意义重大，目前我国在这方
面还与国外先进经验存在一定的差距，但是我们探索的步伐一直没有停下，以下主要在这些方面进行细致的阐述。

一、地理信息三维可视化系统研究模型;
上图为地理信息三维可视化系统的应用研究模型，在该模型中二维空间信息的功能已经不能实现三维的可视化，加上信息化时代的到来，人们更加迫切需要更直观的方式来进行信息的表现，致使地理信息三维可视化系统体现的作用在不断丰富。

在对地理信息系统不断完善的过程中，我们对文字描述表示的数据进行加工，创造出数据通过图形表示的方法，对数据表示方法的生动形象化也就是地理信息三维可视化信息系统全面实现的基础。

二、地理信息三维可视化系统的发展
当前较为成熟的应该就是三维GIS系统，该系统的实现对存在于我们日常生活中的真实事物进行了一定的虚拟化操作，已经实现的功能有对大数据量的漫游处理、一定的贴面修改工作等。

这些层面内容的实现只能说明当前所进展的三维可视系统只是在二维系统上增添了一些辅助工程，并不是真正意义上的三维可视化系统，实现完整的信息三维可视化系统还存在一定的差距。

当前对三维可视化信息系统的研究所利用的科学技术水平有很大的局限性，而在今后不断实现该系统的过程中我们要解决空间内的复杂关系，在数据处理方面要实现查询、搜索、整理及储存等多样化的功能[1]。

三、地理信息三维可视化系统的应用
（一）系统总体方案设计
上图为地理信息三维可视化系统的总体结构图，对于该系统的设置所涉及的范围比较广，就现阶段的情况来看已经遍布在社会中的很多行业，所以在该系统实现的过程中要努力满足应对复杂三维空间的条件，在三维空间中存在的对象要进行系统并且完整的抽象处理[2]。

在该地理信息三维可视化系统的研究上是以一定的二维地理信息平台为基础的，通过运用相应的方法，并结合数据库的实际情况，对三维数据的模型进行建立，对于二维数据进行一定的转化，逐渐完善该系统的多样化功能需要。

对于功能内容的确定要考虑到日常生活中不同工作的性质，既要体现系统的专业性同样也要对功能进行具体化，所以在所设计的地理信息三维可视化系统要体现出不同对象及用户的需求，在人类和机器之间创造出良好的关系，发挥出不同功能的实际价值。

（二）选取地理信息系统的基础平台
对于地理信息系统基础平台的选取是整个地理信息三维可视化系统持续发展的动力基础，在该平台的设置上，我们引入了美国MIS企业开发出的Maplnfo软件，该软件的利用对地理信息三维可视化系统的完善有重要的意义。

Maplnfo软件所体现出的效果比较直观，综合性能也比较完善，本身所具有的功效超大，该软件分析复杂的地理信息是通过把多样的数据和图像等信息进行了一定的组合，同样它也具有对可视化地理的分析能力，使得不同的信息能以其恰当的方式联系起来并展现出来，通过一定的形式把数据之间所具有的联系体现的很明显。

该软件的主要特点有：
1、代码匹配
通过运用该软件能实现系统对数据自动匹配的功能，使不同时间段输入的数据进行了有序调整，并能对数据中存在的问题进行修复。

另外在图像和数据之间能在MapBasic语言的作用下进行有效的连接。

2、查询功能
在Maplnfo软件下，能满足图片的点查看及SQL查看，也能在图形和数据之间建立连接，在这些方面是地理表达的有效支撑，另外利用图形或表格就可以直接一些成果的展现。

3、图形的编辑和显示
在该软件的作用下，能实现不同图片上所存在事物的增添和减少，对于独立项目的记录或其他条件可以进行一定程度的修改，而在数据的显示形式方面不一，可以进行不同形式的展现。

4、输出功能
该软件的输出功能实际就是打印出需要的图片，使得内部的数据改变了一种形式，能够被AutoCAD识别辨认，另外内部数据之间是可以满足转变的要求的，从而就会体现出不同形式的数据。

5、Mapinfo
该特点表明对于对象拓扑关系是不允许构建的，而对于分析空间的作用主要是经过常规的对话框来实现的[3]。

（三）三维可视化软件的选取
对于地理信息三维可视化系统的构建，首先要对其中存在的问题进行研究分析，其中对于三维可视化工具的研究一直是重点内容，在整个地理信息三维可视化系统的实现中必须要进行
工具的选择这一步骤。

信息时代刚开始到来的时候，研究计算机图像的工作就受到相关人员的重视，直到现在同样对这方面的研究高度重视，通过对多样化的数字进行图像化的处理，对于人们的理解提供了更加清晰的途径，所以在研究的过程中使得三维图像的发展速度相当迅速。

（四）地理信息三维可视化系统的进一步是实现
目前无论在国外还是在国内，地理信息三维可视化系统的研究仍然存在着很大的进展空间，主要可以进行的发展方向有：
1、地理信息三维可视化系统数据的主要构成层面主要有以下几个方面：图像的几何位置、属性信息、高度、拓扑联系。

但是目前的这些构成部分并不是全面的，还需要有特殊的元数据进行补充，元数据的补充能带来数据的共享的时代，这种数据主要是用来记载数据的产生、投影形式、坐标构成、使用时间段、编码等信息的。

2、逐步建立地理信息三维可视化系统完善的管理体系，当前还并没有实现该体系的彻底完善，而该体系的建立除了能满足数据常规的录入和录出，更重要的是对这些形式不断多样，数量不断增多的数据进行统一高效的管理。

3、彻底实现二维地理信息系统和三维信息系统之间内容的转换及一定的查询还需要进一步的努力，就目前来看三维信息系统只是满足了二维信息系统某一方向的监督。

4、不断研究发展网络技术，不断更新创新信息技术，在页面的制定、公布、传递等方面是强有力的支撑力量，对于实现大众化和普及化也是必要的基础，而对地理信息三维可视化系统的网络化完善是基础性的工作。

5、地理信息三维可视化系统的功能实现还要涉及到一些辅助功能，在设置的时候应该结合实际情况，依据一定的决策要求，有针对性的进行一些项目的支持功能设置，这样的项目有某些校园的建设计规划等。

四、结束语
综上所述，对于地理信息系统的实现有一定的计算机信息技术支持，通过有效的利用该信息系统，对于在地理空间不同位置分布的信息能及时利用和广泛传播。

现有的地理信息系统主要是在二维坐标系中进行研究的，还需要进一步的研究分析，促使其逐渐满足三维空间的多样化要求，而在系统功能不断完善的过程也就是地理信息研究领域中重要的跨越。

参考文献
[1]戴红毅.地理信息系统三维建模及可视化技术研究[D].中南大学，2004.
[2]张明旺.基于ArcGIS和3dsMax的数字厂区三维可视化系统建设与应用研究[D].兰州交通大学，2012.
[3]张秋敏.基于OpenGL的洪水风险信息三维可视化研究[D].大连理工大学，2010.
作者简介：王洁（1984.6-），女，籍贯：青海西宁市，测量工程师，工程硕士学位，研究方向：测绘、地理信息系统应用方面。