地上下一体化的三维空间数据库模型设计与应用
国土空间二三维一体化技术体系设计与应用
国土空间二三维一体化技术体系设计与应用
柯水松;董学辉;彭盈钰;李凡
【期刊名称】《中国高新科技》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】文章围绕地理空间信息二三维一体化技术,建立了二三维一体化开发技术体系,提供了成熟的系统技术、运行框架,以及丰富的组件和服务。
同时,实践应用于国土空间“一张图”的建设,实现了二三维数据服务一体化、展示一体化、空间分析一体化。
该技术体系为相关业务系统的开发提供了基础运行支撑,提高了产品开发效率与质量。
【总页数】3页(P95-96)
【作者】柯水松;董学辉;彭盈钰;李凡
【作者单位】深圳市规划和自然资源数据管理中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.城市空间二维信息系统与三维虚拟场景一体化研究与应用——BDA城市三维信息系统的设计与实现
2.国土空间规划体系下的乡村空间规划方法——基于规划与治理的一体化视角
3.国土空间详细规划二三维一体化路径与应用探索——以福建省福清市为例
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城市地上地下三维空间一体化管理平台研究与实现
设备管理—214—城市地上地下三维空间一体化管理平台研究与实现黄正刚（长治市容海智成电力勘测设计有限公司，山西 长治 046000）引言城市三维空间的建设，能够为城市提供更加精确、直观的空间表达，因此我国各大城市都在如火如荼的进行城市三维空间的系统建设，一方面将传统二维空间所能解决的问题以及优点进行吸收，在二维空间的基础上再次进行系统升级优化，当前三维空间的可视化处理依旧是存在的一个重大难点。
此外，城市地下环境复杂，因此在进行信息数据的收集时难度较大，并且信息数据的真实性存在疑虑，上述难题就导致在进行信息化的智能三维空间构造中所涵盖的范围减少，并且所能检测的空间类型、体积与质量单一化，但是当前城市发展必须要求能够全面掌控城市地上地下的空间信息数据，国家发展与进步也必须具备立体化的城市地上地下信息数据，综上所述，进行城市地上地下三维空间一体化管理平台的研究与实现已经刻不容缓。
1、地上地下三维空间数据对比与分析创建三维空间城市规划的基础是进行地理空间信息的提取，根据地理空间的信息类型可以分为矢量地理图表信息、影像信息、智能化模拟信息、分类表格信息、城市三维空间图以及纹理信息。
其中城市三维空间信息的收集是将城市划分为三部分，地下、地表以及地上，根据城市地上地下三维空间一体化管理平台的建设构想，所必须进行收录的信息如下表1所示： 表1 三维空间城市信息类型表 序号 信息名称 位置1 建筑房屋模型 地上2 公共基础设施模型 地上3 交通道路模型 地上4 水体模型 地上5 影像模型 地表6 DEN 信息 地表7 地下建筑模型 地下8 管道模型 地下9 基坑模型 地下 10 地质模型 地下 11 其他模型 地下 结合上述表格信息，三维空间的信息哀怨各有不同，并且信息特性也存在差异，但是上述信息都是在城市空间中收集的，因此具有一定的联系，并且此种联系能够促进城市三维空间一体化构想的实现，对上述城市空间信息进行对比发现，该城市三维空间信息存在下列特性： 城市地上信息的来源比较广泛，而地下信息的来源比较贫瘠。
自然资源部办公厅关于印发《自然资源三维立体时空数据库建设总体方案》的通知
自然资源部办公厅关于印发《自然资源三维立体时空数据库建设总体方案》的通知文章属性•【制定机关】自然资源部•【公布日期】2021.02.08•【文号】自然资办发〔2021〕21号•【施行日期】2021.02.08•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】自然资源综合规定正文自然资源部办公厅关于印发《自然资源三维立体时空数据库建设总体方案》的通知自然资办发〔2021〕21号各省、自治区、直辖市及计划单列市自然资源主管部门，新疆生产建设兵团自然资源局，国家林业和草原局，中国地质调查局及部其他直属单位，各派出机构，部机关各司局：为切实履行自然资源统一调查监测职责，加强自然资源调查评价监测工作，部制定了《自然资源三维立体时空数据库建设总体方案》，现印发给你们，请参照执行。
自然资源部办公厅2021年2月8日附件自然资源三维立体时空数据库建设总体方案为加强自然资源统一调查评价监测工作，健全自然资源监管体制，按照《自然资源调查监测体系构建总体方案》（自然资发〔2020〕15号）和《自然资源部信息化建设总体方案》（自然资发〔2019〕170号）要求，做好自然资源三维立体时空数据库建设，编制本方案。
一、目标任务（一）总体目标以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，建设自然资源三维立体时空数据库和数据库管理系统，实现自然资源调查监测数据成果在中央一级的立体化统一管理，形成自然资源调查监测一张底版、一套数据，保障国土空间基础信息平台良好运行，服务部“两统一”职责履行，也满足相关部门科学决策和社会公众对自然资源基础数据的需要。
同时，推动地方各级数据库建设，支持自然资源调查监测数据成果横向联通、纵向贯通，满足各级自然资源管理部门、政府机构与公众的迫切需求。
（二）建设任务1．自然资源三维立体时空数据库建库与集成基于全国统一的三维空间框架，构建自然资源三维立体时空数据模型，准确表达地上、地表、地下各类自然资源空间关系及属性信息；组织开展自然资源调查监测数据的整合、集成与建库，形成物理分散、逻辑一致、动态更新的自然资源三维立体时空数据库，及时掌握自然资源基础数据及变化情况，有效支撑国土空间规划和自然资源各项管理的业务需求。
重庆渝中半岛地上地下一体化三维模型构建与应用
doi: 10.3969/j.issn.1007-1903.2023.03.008Vol. 18 No.03 September, 2023第 18 卷 第3期 2023 年 9 月重庆渝中半岛地上地下一体化三维模型构建与应用陈星1，温金梅1，郑志林1，王昕亚2（1. 重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队（重庆市地质灾害防治工程勘查设计院），重庆 400700；2. 重庆市渝中区规划和自然资源局，重庆 400013）摘要：为解决城市规划建设中突出的地质问题，重庆市开展了渝中半岛地质调查评价工作，提出了地上地下一体化三维模型建设总体思路，总结了模型在城市地上地下一体化数据管理轨道交通规划选线、地下空间开发利用规划等方面的应用经验，提出了三维模型在服务城市安全监测预警、城市运行管理服务平台建设等方面的建议。
关键词：渝中半岛；三维模型；地上地下一体化；辅助决策Construction and application of 3D modeling with ground and underground integration in Yuzhong District Peninsula, ChongqingCHEN Xing1, WEN Jinmei1, ZHENG Zhilin1, WANG Xinya2（1.Geological Exploration Team 208 of Hydrogeological & Engineering of Chongqing Bureau of Geological and Mineral Exploration (Chongqing exploration and Design Institute of Geological Hazard Prevention and Control Engineering ) , Chongqing 400700, China；2.Yuzhong District Planning and Natural Resources Bureau, Chongqing 400013, China）Abstract: In order to solve the prominent geological problems in urban planning and construction, Chongqing has carried out geological survey and evaluation of the Yuzhong Peninsula. A general plan has been made to create an integrated 3D model of above-ground and underground. This paper summarizes the model application experience in urban rail transit line selection, underground space development and utilization planning and so on. Suggestions are also put forward on the applica-tion of the 3D model in urban safety monitoring and early warning, and urban operation management service platform con-struction.Keywords: Yuzhong Peninsula; 3D modeling; integration of ground and underground; supporting decision-making随着城市化进程的不断发展，城市系统安全、城市安全运营、未来地下空间合理规划布局等一系列问题也逐渐凸显。
浅谈三维地理信息系统及其应用实例
一.Super3D-VR 三维地理信息系统（3DGIS ）软件平台简介地理信息系统（GIS ）是空间信息的采集、存储、分析、显示的计算机系统，目前已经 被广泛运用，在各专业领域如：水利、交通、城市规划、军事等领域。
但目前大多数的 GIS应用都是基于二维空间数据的，将本来三维空间的世界简化为二维投影的概念模型，对地物上的三维空间关系用点、线、面等抽象的符号来表达，以至于“专业人士难理解，非专业人 事看不懂“的现状。
世界空间信息本质上是三维的，需要三维坐标（X,Y,Z 或经纬度加高程）来描述地理对象，三维GIS 可以包容几乎所有的海量空间信息，能大大突破了常规二维表现形式的束缚， 即使是非专业人士也一目了然。
三维地理信息系统作为的重要工具、技术和学科，近 2-3年来得到了广泛关注和迅猛发展。
由于信息技术的发展，数字时代的来临，未来，它将广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、农林牧业、统计、国土资源、 电力系统、数字海洋、水利、环保、市政、交通、通信通讯等领域。
由中鼎图数字科技自主研发、 十年积累、上百个成功案例、 在国内拥有无可比拟的开放式平台优势，据调研分析，Super3D-VR 三维地理信息系统（3DGIS ）软件平台算是国内一流的，它解决当前三维 GIS 应用碰到的主要问题：海量三维数据（超过 100G ）的处理和存储、基于三维的空间分析、三维可视化、基于网络的三维 GIS 、虚拟现实技术、兼容已有空间数据等。
应用 支撑 层基础局域网、互联网\ ______________________________________________________________层、Super3D-VR 平台实现了三维地理信息系统的以下功能:Brosewer 浏览器模型及 功能键Super3d 渲染引擎信息 采集 层DEM 影像等矢量数据MAX3D模型数据2DMAP数据及接口Super3d-VR 三维地理信息软件平台体系结构图Super3DEditr编辑器Super3DObject三维插件数据采集和检验有效性；数据结构化和转化为新的结构；各种变化（平移、旋转、比例、剪切）；选择；布尔操作（交、并差、或及切割断面、开隧道、建筑）；计算（体积、表面积、中心、距离、方向）；分析；可视化；系统管理；其具体功能如下：1、DEM遥感图象，生成高低起伏的三维地形使用四叉树算法和图象压缩技术，自动生成三维场景中的地形数据，不受数据量的限制，分块计算，直至拼接成所需面积和精度的地形；2、人工建模和系统模型高度兼容系统提供3dmax插件，直接将外界人工模型转到本系统中，这样在完善和美化场景方面更加实用；3、面积/长度测量功能在场景中的任意两点直接的距离测量，任意三点及以上的区域面积测量，瞬间生成；4、水淹分析功能由于地面是矢量图、地面高程不等，在连续降雨的情况下，可以模拟水淹趋势分析的功能；5、通视分析功能地面物体两点间是否被遮挡关系，以及以地面某点为原点，半径范围的视角遮挡关系的分析和体现；6、属性查询功能场景中的任一物体及设备，编辑好其属性，点击后可以查询特性及属性；7、立体显示功能一键切换立体效果的场景，就像看立体电影的效果；8、日照分析功能模拟某个季节的日照全天模拟，早晨、傍晚至黑夜，以了解某地区的日照时间和强度；9、其他功能根据不同行业需求，开发不同功能满足其需求；除此之外，还具有如下独有的功能：1、兼容一维、二维对象传统的二维GIS将一维、二维对象垂直投影到二维平面上，存储它们投影结果的几何形态与相互间的位置关系。
室内外一体化三维数字空间智能构建关键技术及应用
室内外一体化三维数字空间智能构建关键技术及应用室内外一体化三维数字空间智能构建是指将室内和室外环境结合起来构建一个统一的三维数字化空间，它涵盖了室内和室外空间的建模、识别、定位、导航、交互等技术。
这种技术的出现，使得人们可以在虚拟环境中进行真实感的室内外体验，对于设计、建筑、旅游、教育等领域具有广泛的应用前景。
室内外一体化三维数字空间智能构建的关键技术主要包括以下几个方面：1.空间感知技术：室内外空间的感知是构建三维数字空间的基础。
通过使用传感器、摄像头、激光扫描仪等设备，可以对室内外环境进行感知，并将获取到的数据进行处理，得到相应的建模信息。
例如，利用RGB-D摄像头可以获取室内环境的深度信息，从而得到室内场景的三维模型。
2.建模与重建技术：建模是室内外一体化三维数字空间智能构建的核心技术之一。
通过将传感器采集的数据进行处理，可以生成室内外环境的三维模型。
例如，利用激光扫描仪可以快速获取室内外环境的点云数据，然后通过点云配准和点云重建算法，可以得到高精度的室内外模型。
3.语义理解与识别技术：室内外环境中的物体和场景往往具有丰富的语义信息。
通过使用计算机视觉和机器学习等技术，可以对室内外环境中的物体和场景进行自动识别和理解。
例如，通过使用深度神经网络可以实现对室内物体的自动识别，从而达到室内智能化管理的目的。
4.室内外定位与导航技术：室内外定位是实现室内外一体化的关键技术之一。
通过使用自主导航技术和地标识别技术，可以实现在室内外环境中的定位和导航。
例如，利用室内外地标的特征，可以实现手机的室内导航，帮助用户快速准确地找到目的地。
室内外一体化三维数字空间智能构建技术在各个领域有着广泛的应用前景。
下面以设计、建筑、旅游和教育为例，具体介绍其应用情况：1.设计领域：室内外一体化三维数字空间智能构建技术可以帮助设计师在虚拟环境中进行室内外空间的设计和模拟。
通过在模型中添加虚拟家具和装饰物，设计师可以更加直观地看到设计效果，并对设计进行调整和优化。
城市地下三维管网数据结构模型和管理模式
Data Base Technique •数据库技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 153【关键词】城市地下管网 二三维一体化 数据结构 模型构建城市地下管线数据信息指的是埋设在城市主干道、非机动车道、人行道以及道路两侧的绿化带等区域的地下管线的埋设位置、埋设深度、铺设方向、管线材质以及管线特征点、附属物等数据信息。
城市管线数据是地下管线管理信息系统的核心与基础，然而城市地下管线数据和与之相关的数据来源多、格式杂、数据量大，给数据的处理和管理带来挑战。
随着大数据、云平台等新技术的发展，复杂数据处理能力已经越来越强，这为城市地下管网信息化平台的应用带来活力。
通过信息化手段，将更加科学、合理、高效的进行地下管网的管理。
1 地下管网三维数据结构模型研究地下管网数据由城市地理地形数据、地下管线数据和地上三维建筑物模型数据等组成。
管线数据分布在城市地下，三维模型数据指地上三维环境，基础地理地形数据为系统基本的现状信息。
三者相辅相成，共同构成城市三维管线应用环境场景，展现一个直观、可见即可得的专业管线应用场景。
1.1 管线专题数据管线专题数据包含管线本体数据、附属物。
城市地下管线按类别可分为排水、燃气、工业、给水、热力、电力和通信管线，他们对应不同的权属机构和管理机关，统一在城市地下穿梭。
附属物指管线的附属设施，常用于管线维护、管理、转换，如检修井、电线杆等。
1.2 管线数据组织管线按数据类型划分为不同的管网层。
不同类型管线在系统设计中具有相同的数据结构，但数据存储类型依据管线类型各异。
管网城市地下三维管网数据结构模型和管理模式文/房莹莹1 钱志奇2层内的管线可以再细分，存储后以不同的类型码和颜色来显示。
1.3 城市管线三维数据结构三维数据在二维结构的基础上，进一步的抽象，形成便于三维环境下组织、存储、建模的数据表结构。
空地一体化实景三维建模在智慧校园中的应用研究宋灵君
空地一体化实景三维建模在智慧校园中的应用研究宋灵君发布时间：2023-05-04T02:38:31.263Z 来源：《工程管理前沿》2023年4期作者：宋灵君[导读] 随着信息化技术不断发展，传统二维地图已经无法满足人们对于空间地理信息获取和表达的需求。
空地一体化实景三维建模在智慧校园中的应用研究宋灵君河北省地理信息集团有限公司摘要：随着信息化技术不断发展，传统二维地图已经无法满足人们对于空间地理信息获取和表达的需求。
因此，基于实景影像进行三维重建成为了当前热门的研究方向之一。
而无人机倾斜摄影测量技术作为一种新兴的航空遥感技术，具有高效、快速等特点，被广泛运用到城市规划建设、资源环境调查以及应急救援等领域。
然而，由于目前大多数无人机航测系统还不能实现真正意义上的“所见即所得”，存在一定局限性。
为此，本文提出将无人机与地面激光雷达相结合，通过空地一体化实景三维建模方法来提高模型精度和真实感，并探讨其在智慧校园建设方面的实际应用价值。
关键词：空地一体化；实景三维建模；智慧校园；应用研究前言：围绕“空地一体化”技术进行研究，以某高校为例，通过对该校部分区域进行实景三维建模和模型精度分析，验证了该项技术在实际生产生活中的可行性。
同时针对目前传统的航空摄影测量存在的问题提出了一种新的解决方案，即采用无人机倾斜摄影测量结合地面激光雷达扫描的方式获取建筑物顶部纹理信息，并将其与卫星遥感影像相融合，从而实现高精度、高分辨率的实景三维建模。
此外，本文还探讨了基于实景三维模型的多种应用场景，如建筑物规划设计、土地资源管理、城市应急救援等方面，具有一定的理论意义和实用价值。
一、空地一体化实景三维建模关键技术分析（一）地形数据获取对于大范围、高精度的实景三维建模，需要大量精细准确的地形数据作为基础支撑。
因此，本章节主要介绍了几种常见的无人机倾斜摄影测量系统搭载的传感器以及对应的数据处理方法：SWDC-5五镜头相机和ILS激光雷达。
基于Geo3DML的三维地质模型数据管理研究
基于Geo3DML的三维地质模型数据管理研究王想红;屈红刚;王占刚【摘要】This paper briefly introduces the standard of data exchange format for three-dimensional geological model (Geo3DML),and discusses the storage management and service of 3D model data,mainly including the data management strategy,the overall structure of the database storage structure design and database table design,etc.It presents a feasible solution of scalable geological element table structure based on Oracle,and a 3D geological model data management prototype system is built base on this database,which validates the storage strategy of 3D geological model data.This research provides the technical basis for the integrated management of the three-dimensional geological survey and deep ore prospecting project.%本文在简要介绍三维地质模型数据交换格式Geo3DML标准的基础上,探讨了符合Geo3DML标准的三维模型数据的存储管理与服务问题,着重从数据管理策略、数据库存储整体结构设计及数据库表设计等方面进行了论述,提出了基于Oracle数据库的可扩展地质要素表结构设计方案,并以此数据库为基础,搭建了三维地质模型数据管理原型系统,验证了三维地质模型数据的存储策略,为三维地质调查、深部找矿项目等成果数据的集成管理提供技术基础.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2016(025)0z2【总页数】4页(P100-103)【关键词】三维地质模型数据交换格式;数据库;数据管理系统【作者】王想红;屈红刚;王占刚【作者单位】中国地质调查局发展研究中心,北京100037;中国地质调查局发展研究中心,北京100037;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】G271随着地质调查领域三维地质建模方法的广泛应用以及地质模型逐步积累，管理与进一步应用地质模型的需求愈加迫切[1]。
地表及地下三维建模技术的研究与应用
创建钻孔空间数据库是构建三维矿体模型及块体模型 的基础，全面准确的收集钻孔相关原始资料是构建钻孔数据 库的关键。本次 S 矿区范围内针对目标矿体共施工钻孔 28 个，见矿钻孔 28 个，见矿率 100%。已收集到原始数据有 ： 探矿工程登记表、基本分析登记表、28 个钻孔坐标位置分布
192 世界有色金属 2021年 9月下
收稿日期 ：２０２１－０９ 作者简介 ：苏融，女，生于 １９８９ 年，汉族，山西孝义人，硕士研究生，讲师， 研究方向 ：工程测量、三维建模。
1.2 地表三维地形模型创建 1.2.1 创建 DTM
数字地形模型（DTM），是一种将空间位置和地形地貌 相结合的三维空间表达形式，通过对高程点或者等值线构建 三角网实现矿区的地形三维立体显示，极大的方便实际工 作，增强可视性。
SU Rong
（Ｗｅｉｈａｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｗｅｉｈａｉ ２６４２００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ａｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＂ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｎｅ＂ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ｍｉｎｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｗｏｒｋ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｔｉｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｒｅａｔｅ ａ ｔｈｒｅｅ－ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｔｅｒｒａｉｎ ｍｏｄｅｌ； Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｄａｔａｂａｓｅ， ｔｈｅ ３Ｄ ｓｏｌｉｄ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ， ａｎｄ ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ， ｔｈｅ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ａｒｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｂｙ ｇｅｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ． Ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｂｌｏｃｋ ｍｅｔｈｏｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ． Keywords: ３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ； ＧＩＳ； Ｒｅｓｅｒｖｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
《空间数据库技术应用》一体化课程设计
本课程的培养目标是注重培养学生的动手能力和实践能力，提高实际应用能力，同时在教学过程中有意识地培养学生自学能力、分析问题和解决问题的能力，以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风，为后继课程的学习和职业能力的培养打下坚实的基础。
教学内容：
情境一：数据库系统概述；
情境二：空间数据库理论基础；
考核评价要求：
课程整体考核与评价从课程期末理论考核、教学过程考核两个方面进行考核，汇总得出课程整体成绩。
方法：
考核评定：过程成绩占10%，实践成绩占30%，期末成绩占60%，以百分制评定。
教学媒体：
本课程理论性强，为培养和提高学生的理论知识，教学环节宜采用讲课，上级操作实践及辅导，课外习题与练习等基本环节。
情境三：空间数据的采集、编辑与处理；
情境四：空间数据的分幅与拼接；
情境五：空间数据库设计；
情境六：空间数据库的建立与维护；
情境七：空间数据库技术应用实例；
情境八：空间数据库发展趋势。
方法：
以讲述为主结合学生课堂讨论以及利用多媒体教学手段进行操作演示，讲练结合。可利用教学辅助资料如视频资料、相关数据，配套练习题等进行教学。
实训项目及内容：
实训一：SQL语言的上机调试；
实训二：空间数据的采集、编辑与处理；
实训三：空间数据的分幅与拼接；
实训四：Geodatabase空间数据库的建立；
实训五：矿产资源规划空间数据库建立及应用。
方法：
教师布置任务，督促检查、适时指导、认真总结和评定成绩。让学生们独立自觉地完成上机实训，既能较大的提高学生的空间数据库知识与软件的操作技能。
课程目标：
知识目标：
了解数据库系统的组成和空间数据库理论基础、原理和方法，熟悉空间数据库的构建方法和流程，了解当前主流空间数据库和把我未来空间数据库的发展趋势。
地理空间数据模型构建与应用研究
地理空间数据模型构建与应用研究地理信息系统（GIS）的发展，使得地理空间数据的获取、存储、管理和应用变得更加高效和便捷。
而地理空间数据模型正是GIS的核心基础，通过对地球表面的事物进行模拟和描述，实现了对地理数据的有机整合和有效分析。
本文将探讨地理空间数据模型的构建与应用研究，旨在进一步推动地理信息科学的发展。
一、地理空间数据模型的构建地理空间数据模型是地理现象和事物在计算机上的抽象和表示方式，它包含了地理空间数据的结构、关系和行为等属性。
地理空间数据模型的构建是基于对空间对象和地理过程的观察和抽象，以及对数据组织和存储的要求。
常见的地理空间数据模型包括：层次模型、关系模型、对象模型和影像模型等。
这些模型从不同的角度描述了地理空间数据的特征和组织方式，满足了不同领域对地理数据的需求。
1. 层次模型层次模型是地理空间数据模型中较早发展的一种形式，它将地理现象和要素以层次结构的方式进行组织和管理。
在层次模型中，地理要素按照其自然特征和地理关系进行划分和分类，形成了一个树状的结构体系。
这种模型的优点是易于理解和操作，但对于复杂的地理现象和关系的表达能力有所不足。
2. 关系模型关系模型是一种基于关系代数和关系理论的地理空间数据模型。
它采用了属性数据和空间数据相结合的方式，将空间要素的几何形状和属性信息进行统一管理和查询。
在关系模型中，地理要素被存储为表格的形式，通过属性和空间关系的连接实现了地理数据的综合分析。
这种模型具有较强的数据一致性和查询能力，但对于地理拓扑关系和复杂空间操作的支持相对不足。
3. 对象模型对象模型是一种基于对象概念和面向对象编程思想的地理空间数据模型。
它将地理现象和要素看作是具有属性和行为的对象，通过对象之间的关系和操作实现了对地理数据的管理和分析。
对象模型将地理要素的几何形状、属性信息和拓扑关系进行了有效的封装和组织，使得地理数据具有更高的可复用性和可扩展性。
这种模型适用于复杂地理问题的建模和分析，但对于大规模数据的处理和查询性能存在一定的挑战。
三维城市模型的构建与应用技巧
三维城市模型的构建与应用技巧随着科技的不断进步和数字化的发展，三维城市模型的构建和应用变得愈发重要和普遍。
三维城市模型是指使用计算机软件将真实城市的建筑、道路、地形等要素以三维形式呈现出来。
它可以为城市规划、建筑设计、旅游推广等领域提供有力的支持和工具。
本文将探讨三维城市模型的构建过程和应用技巧。
一、数据采集与处理构建三维城市模型的第一步是数据采集。
数据可以来源于卫星影像、激光雷达扫描、测量调查等多种途径。
卫星影像是最常用的数据来源之一，它可以提供大范围的地理信息。
激光雷达扫描则能够提供更精确的细节，如建筑物的高度和形状。
测量调查可以通过实地测量和测量仪器获取建筑物的尺寸和位置等详细数据。
在数据采集后，需要对数据进行处理。
首先，需要将不同数据来源的信息进行融合和校准，确保数据的准确性和一致性。
其次，需要进行数据的清理和修复，去除一些错误、噪声和缺失的信息。
最后，可以应用图像处理和计算机视觉算法，提取出建筑物、道路和地形等要素，并进行分类和标注。
二、建模与渲染建模是构建三维城市模型的关键步骤之一。
建模可以采用手工建模和自动建模两种方式。
手工建模是指基于专业软件，通过绘制、编辑和组装等操作，逐个构建建筑物和道路等要素。
自动建模则是利用算法和深度学习技术，通过计算机自动识别和重建建筑物的三维形状。
在建模完成后，需要对模型进行渲染。
渲染是指将模型添加贴图、材质和光照等效果，使其更真实、逼真。
渲染可以通过调整光照参数、选择合适的材质和纹理，以及添加合适的后期特效等方式实现。
渲染的目标是使模型在视觉上更加吸引人和易于理解。
三、应用技巧三维城市模型的应用广泛，以下将介绍几种常见的应用技巧。
1. 城市规划：三维城市模型可以为城市规划提供直观的展示和分析工具。
通过模拟不同规划方案的效果，决策者可以更好地理解建筑布局、道路连接和人流分布等因素对城市发展的影响。
这有助于更科学地进行城市规划，提高城市的可持续发展水平。
地空一体化战场时空数据组织模型及应用
地空一体化战场时空数据组织模型及应用时空信息技术是当今军事领域的重要技术之一，它可以有效地提高作战效能、增强作战能力和提高信息战能力。
随着新一代信息技术的发展和军事环境的改变，一体化战场时空数据组织模型及其应用也变得越来越重要。
本文以近年来有关地空一体化战场时空数据组织模型及其应用技术为研究对象，旨在介绍地空一体化战场时空数据组织模型及其应用现状及产品发展方向，探究其未来发展趋势。
一、地空一体化战场时空数据组织模型地空一体化战场时空数据组织模型是指整合分布在地面、海洋、空气和太空的各种信息资源，结合三维数字地球技术（GIS）和地球信息系统（GIS），有效收集、存储和应用空间信息，实现各种数据之间的相互连接与信息共享，达到更好地集约化空间管理，从而提高军事保障效能的一种技术。
该技术主要应用于士兵的定位指挥系统、导航系统、监控系统等广泛领域。
1、地空一体化战场时空数据组织模型的构建地空一体化战场时空数据组织模型的构建主要是以GIS技术为基础，依据现代作战需求，从多方时空数据进行统一数据组织，使空间信息更加科学和有效。
组建模型过程主要包括：（1）初步标识提取与数据处理。
收集各种空间信息数据源，如遥感数据、空间投影数据、卫星图像数据、GIS数据等，进行初步处理后，以标识方式提取相关要素；（2）有效管理数据资源。
建立数据库，通过系统的数据接口对各种数据资源进行整合和管理，提供完整可靠的空间数据支持；（3）智能数据管理。
利用智能信息管理技术，设计一套空间数据和信息处理机制，使空间数据和信息处理更快捷、更有效率；（4）信息安全管理。
实施基于空间信息安全管理技术，对空间信息系统进行授权和限制，实现空间信息安全。
二、地空一体化战场时空数据组织模型的应用地空一体化战场时空数据组织模型的应用主要集中在军事领域，表现为可视化军控系统、多维军事地理信息系统、空中地面数据组织及管理等。
1、可视化军控系统可视化军控系统是利用地空一体化战场时空数据组织模型实现对作战环境的全景可视化监控，在复杂的战争环境中能够实时发现、分析、预测和应对危机。
基于BIM+GIS的室内外三维一体化系统设计与实现
基于BIM+GIS 的室内外三维一体化系统设计与实现廖菊燕柳州市勘察测绘研究院有限公司 广西柳州 545000摘要： 传统的虚拟场景是基于三维GIS 平台进行建立的，注重对海量地形数据的组织与调用、多分辨率地形的描述以及多源数据的集成，主要从宏观角度对室外地形环境进行表达，缺少室内空间的相关描述。
BIM 和GIS 两者优势互补，两者的结合能够实现室内外空间的一体化三维表达，实现微观和宏观的结合。
基于设计的框架，设计并开发了BIM+GIS 室内外仿真原型系统，以OSGEarth SDK 为基础，通过C++语言的二次开发，将上述方法进行集成，实现了集成可视化交互、信息交互、交互建模以及分析应用四大应用模块的室内外一体化空间的三维可视化场景，并针对具体应用实现了室内外一体化任务推演。
关键词： 三维一体化 BIM GIS 仿真原型系统中图分类号： TP274文献标识码： A文章编号： 1672-3791(2024)01-0018-04Design and Implementation of an Indoor and Outdoor 3DIntegrated System Based on BIM+GISLIAO JuyanLiuzhou Surveying and Mapping Research Institute Co., Ltd., Liuzhou, Guangxi Zhuang Autonomous Region,545000 ChinaAbstract: The traditional virtual scene is built based on a 3D GIS platform, and it focuses on the organization and invocation of massive terrain data, the description of multi-resolution terrain and the integration of multi-source data, mainly expresses the outdoor terrain environment from a macro perspective, but lacks the relevant description of the indoor terrain environment. The advantages of BIM and GIS are complementary, and the combination of the two can achieve the integrated 3D expression of indoor and outdoor space and realize the combination of micro and macro. This paper designs and develops a BIM+GIS indoor and outdoor simulation prototype system. Based on the design framework, on the basis of OSGEarth SDK, through the secondary development of C++, the system inte‐grates the above methods, realizes the 3D visualization scene of indoor and outdoor integrated space that integrates the four application modules of visual interaction, information interaction, interactive modeling and analysis and application, and realizes indoor and outdoor integrated task deduction for specific applications.Key Words: 3D integration; BIM; GIS; Simulation prototype system由于数据源的限制，3D GIS 创建的3D 场景通常使用抽象的几何对象（如点、线、面、体等）来表示真实世界。
三维制图技术在地理信息系统中的应用有哪些？
三维制图技术在地理信息系统中的应用有哪些？一、地形分析与建模地理信息系统通过三维制图技术，可以实现对地形的准确分析和建模。
具体而言，它可以通过获取地表高程数据，并借助合适的软件工具，将这些数据转化为真实的三维地形模型。
这样一来，我们在浏览地理信息时，不再局限于二维平面，而是可以将地理空间完整地展现在我们面前。
借助于三维制图技术，我们可以更加直观地了解地表特征，比如山脉、河流、湖泊等，同时也可以更好地判断高低起伏、地形变化等信息。
二、城市规划与设计三维制图技术在城市规划与设计中发挥着重要作用。
通过建立精确的三维城市模型，我们可以更好地模拟和预测城市的发展趋势，以及建筑物对环境的影响。
通过三维制图技术，我们可以将不同的地理数据融合在一起，比如地形地貌、土地利用、建筑结构等，从而更加细致地进行城市规划和设计。
此外，利用三维制图技术，我们还可以实现对城市发展的可持续性进行评估，进而采取相应的措施，保护生态环境，提升城市品质。
三、应急响应与灾害管理三维制图技术在灾害管理和应急响应领域起到了重要的作用。
通过建立三维地理信息系统，我们可以实时监测和分析环境变化，包括风暴、地震、洪水等自然灾害。
同时，借助于高精度的遥感数据和实时监测手段，我们可以及时获取关键信息，及早预警并采取应对措施。
三维制图技术能够帮助我们更好地规划逃生路径、确定灾害风险区域，为灾害管理和救援工作提供有力的支持。
四、资源管理与环境监测在资源管理和环境监测方面，三维制图技术同样能够发挥重要作用。
通过三维制图技术，我们可以实现对资源的全面监测和管理，比如森林资源、水资源、矿产资源等。
通过建立准确的三维模型，我们可以更好地评估和规划资源的开发和利用，同时也可以帮助保护和恢复受损的环境。
此外，三维制图技术还可以应用于环境污染的监测与评估，为环境保护提供科学依据。
综上所述，三维制图技术在地理信息系统中的应用范围广泛，包括地形分析与建模、城市规划与设计、应急响应与灾害管理以及资源管理与环境监测等。
三维地质模型在各个领域的应用
三维地质模型在各个领域的应用
三维地质模型是一种用来模拟地球内部结构和地质过程的技术，它在各个领域都有广泛的应用。
下面我将分别从资源勘探、环境保护和灾害预防三个方面，来介绍三维地质模型的应用。
一、资源勘探领域的应用
在石油、天然气等矿产资源的勘探中，三维地质模型可以通过对地质构造、地层堆积和岩性分布等信息的建模，提供详细的地质结构图，帮助人们更好地了解油气藏的分布情况和地质特征。
这对于确定勘探目标、优化勘探方案以及预测储量具有重要意义。
二、环境保护领域的应用
三维地质模型在环境保护领域的应用主要体现在地下水资源的管理和污染防治方面。
通过建立地下水流动的数学模型，结合三维地质模型，可以模拟地下水的流动路径和速度，预测地下水的补给和衰减情况，为地下水资源的合理开发和保护提供科学依据。
此外，三维地质模型还可以用于模拟地下水中的污染物传输过程，帮助科研人员评估污染物的扩散范围和影响程度，制定相应的治理措施。
三、灾害预防领域的应用
三维地质模型在地质灾害预防方面的应用也非常重要。
例如，在山区地质灾害防治中，通过对地质结构的三维模拟，可以准确判断地
质灾害的潜在风险区域，并制定相应的防治措施。
此外，三维地质模型还可以对地震、滑坡等灾害的发生机理进行模拟和分析，为防灾减灾工作提供科学依据。
三维地质模型在资源勘探、环境保护和灾害预防等领域都有着重要的应用价值。
通过建立精确的地质模型，人们可以更好地理解地质过程，预测地质事件，保护环境，确保人类社会的可持续发展。
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地上下一体化的三维空间数据库模型设计与应用
地上下一体化是近年来在城市规划、建设和管理中提出的一个新理念，它强调城市的空间信息应该同时考虑地上和地下两个空间维度，以满足城市的综合管理需求。
因此，建立一个地上下一体化的三维空间数据库模型，对于城市规划和管理至关重要。
首先，地上下一体化的三维空间数据库模型设计，需要考虑到数据的采集、处理和存储。
针对地面和地下的数据采集，可以使用现代化的测绘和调研技术，包括航空摄影、卫星遥感、激光雷达、地下勘探等多种技术。
数据处理方面，可以使用现代化的计算机技术，对数据进行分类、整理和分析，以建立全面、准确的地上下三维空间数据库。
此外，为了方便数据的存储与管理，可以结合大数据技术，进行高效、安全的空间数据库构建。
其次，地上下一体化的三维空间数据库模型应用了多种技术手段，以满足城市规划和管理的需求。
其中包括，场景模拟技术、虚拟现实技术、联网技术、智能分析等。
通过这些技术的应用，地上下一体化的三维空间数据库模型可以为城市决策者提供直观、准确的空间分析结果，为城市规划和管理提供有力的技术支撑。
总之，地上下一体化的三维空间数据库模型的设计与应用，是目前城市空间信息技术发展的一个重要方向。
通过建立该模型，可以为城市规划和管理提供更全面、更准确的空间数据支持，为城市的可持续发展做出了重要贡献。