IMAGIS 三维可视地理信息系统
基于IMAGIS 2.3构建三维可视化校园社区管理系统的研究
基于IMAGIS 2.3构建三维可视化校园社区管理系统的研究作者：杨娇陈林云来源：《数字技术与应用》2013年第03期摘要：三维建模技术是数字城市建设的关键技术之一。
本文在对比几种建模技术优缺点的基础上，选择IMAGIS 2.3，以东华理工大学南昌校区为例，经过数据准备、建筑物模型创建、纹理及属性编辑等步骤，最终完成三维模型的建立，实现简易校园社区管理查询等功能。
关键词：IMAGIS 三维建模校园社区管理系统中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0094-011 引言目前，很多单位都已建设了二维的地理信息系统，但二维的地理信息系统无法实现真实场景的再现，本报告的研究目的是利用IMAGIS2.3构建三维可视化的学生公寓社区管理系统，将学生公寓三维模型、学生信息、寝室以及周边环境等进行直观可视的显示，达到“可见即可得”的效果。
2 IMAGIS建模特点本文采用适普公司的IMAGIS 2.3进行三维建模。
IMAGIS建模的主要优点是简单、方便和快速，但它难以生成光滑的曲面，所以它适合于构造具有规则形状的物体。
学校建筑大多为教学大楼、办公楼和宿舍建筑，建筑形体比较规整，层次和细节部分较少，非常适合选择IMAGIS构建三维可视化校园社区管理系统。
基于AutoCAD的三维建模能快捷进行模型生成和编辑、能精确计算容积率、建筑密度、建筑间距，但不支持纹理编辑，DEM建立复杂，不具备建筑物属性数据。
基于3DStudio Max的三维建模可建立较复杂三维模型、场景细腻、渲染逼真、支持纹理贴图、能快速生成简单模型，但不能精确输入模型参数，不具备点的精确捕捉，DEM建立复杂，不具备建筑物属性数据的编辑和查询。
基于IMAGIS 2.3的三维建模能快速方便建立DEM，可直接使用数字摄影测量数据，建筑物日照、建筑物纹理添加和属性编辑，但复杂模型生成、编辑不方便，三维场景不够光滑细腻。
地理信息系统中的3D可视化技术研究与应用
地理信息系统中的3D可视化技术研究与应用地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是利用计算机技术对地理空间数据进行处理、存储、分析和可视化的工具。
在地理信息系统中，3D可视化技术能够提供更加直观、立体的地理空间信息展示，为用户提供更加真实、全面的地理环境感知和分析能力。
一、3D可视化技术的概念和分类3D可视化技术是将地理空间数据转化为三维模型或景观，在计算机环境中进行地理可视化表示和分析的技术。
总体上，可以将3D可视化技术分为基于三维建模的离线可视化技术和基于真实地理数据的实时可视化技术。
基于三维建模的离线可视化技术主要通过三维建模软件（如AutoCAD、3ds Max）进行地理要素建模，然后将建模结果导入到GIS系统中进行展示、分析和操作。
这种技术适用于对特定区域进行宏观分析和规划，如城市规划、景区设计等。
基于真实地理数据的实时可视化技术主要通过地理空间数据的获取、处理和可视化实时展示，实现对地理环境的准确感知和实时监测。
这种技术适用于各类实时场景，如交通管理、灾害监测、军事行动等。
二、3D可视化技术的关键技术与方法1. 数据获取与处理：地理信息系统中的数据获取是3D可视化技术的基础。
常见的数据获取方式包括航空影像、卫星遥感、激光雷达等。
在数据处理方面，需要对地理数据进行预处理、筛选和整合，以适应3D可视化和分析的需要。
2. 三维模型构建：三维模型是实现3D可视化的核心。
构建三维模型可以通过建模软件进行手动建模，也可以通过数据拟合、自动建模等方法实现。
对于大规模地理数据，常采用LOD（Level of Detail，细节程度）技术进行三维模型的压缩和优化。
3. 数据可视化和交互：数据可视化是3D可视化技术的目标之一，通过图形渲染和动画效果展示地理数据，提供直观、生动的视觉体验。
同时，交互技术也是3D可视化技术的重要组成部分，用户可以通过交互手段对地理数据进行操作、查询和分析。
imageGis在水利领域的应用
IMGIS在水利领域的应用探讨王建淮安市水利勘测设计研究院摘要：虚拟水利GIS是GIS的重要发展方向,应用领域较为广泛.将三维GIS技术引入“数字水利”的研究中,可以为水利部门的规划和设计提供一种全新的直观的手段.本文基于IMAGIS软件,讨论了虚拟建模与虚拟漫游的方法和全过程, 以及虚拟水利三维漫游系统的解决方案,论述了相关的技术特点,在此基础上使虚拟GIS与水利领域实际应用更好地结合在一起。
关键词：IMGIS；三维建模；纹理粘贴；虚拟现实1.引言随着人口的日益增加和城市的扩张，土地资源越发显得稀缺，农业是立国之本，国家近年来逐渐加大对农业的投资力度，尤其在水利领域更是大幅增加了财政预算。
我们淮安市位于京杭大运河与古淮河交汇处，市境内有全国五大淡水湖之一的洪泽湖，水资源丰富，水网密布，农业生活用水富足，但是也是个水患频发的城市，全市80%的土地面积在设计洪水位之下，所以水利信息系统的应用就显得尤为重要。
而随着规划部门，政府决策部门对现实世界真实表现需求的日益增加，三维GIS已日渐成为研究的热点，直观的三维水网地形代替抽象的平面的地形图，空间信息的立体化、动态化都将更好的为水利事业服务。
本文基于适普公司的三维地理信息系统软件IMAGIS 3.0 ，对三维GIS在水利领域的应用可行性进行了探讨。
2.数据准备要直观精准的表现出真实世界的地形地貌，需要准备三类数据：数字正射影像图、数字线划图、地物纹理。
数字正射影像图可以通过卫星遥感影像获得，例如Google地球，为了达到更好的精度，应该对其进行坐标纠正。
数字线划图可以通过测绘部门实地测量获取，因为要实现三维重现，所以在采集数据时应精准控制好高程数据，在内业数据处理时所有点、线、块应加带高程数据，如房屋除了地面高程外应加带房高数据，为便于后期数据处理各类地物应详细分层。
最终将与处理好的线划图转换为dxf格式。
要想逼真的反映现实世界纹理必不可少，各类地物的纹理可以通过高像素的数码相机来获取。
基于IMAGIS的建筑物特殊构建及植被的三维可视化
基于IMAGIS的建筑物特殊构建及植被的三维可视化廉旭刚，戴华阳中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京，100083摘要：三维可视化目前仍然是国内外研究的热点，在工程设计、城市规划等领域具有广阔的前景，将三维可视化应用于分析、评价、决策等方面也具有现实意义。
本文应用武汉适普空间信息有限公司IMAGIS3.0软件，以具有古建特色的中国矿业大学(北京)民族楼为研究对象，对民族楼特殊构建、附属建筑物以及周边植被进行三维可视化。
民族楼特殊构建造型独特，难以采用IMAGIS创建建筑物完成，本文通过采集构建的空间特征数据，构造空间模型线划图，从而实现三维实体的创建；附属建筑物具有复杂的结构，本文在其空间线划图的基础上，采用IMAGIS人工创建建筑物，以免出现大量的重复数据；植被种类繁多，形状各异是三维可视化的难点，本文通过数码相机采集现实植被纹理，Photoshop处理透明纹理植被，以丰富系统植被纹理库，随场景旋转种植植被，从各个角度达到三维可视化效果。
通过对模型纹理的粘贴，以达到最大程度贴近现实的三维场景。
关键词：建筑物特殊构建；植被；IMAGIS；三维可视化中图法分类号: P208 文献标识码: AThree dimensional visualization of special construction of building and vegetation based on IMAGISLian Xugang, Dai HuayangCollege of Resources and Safety Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), 100083, ChinaAbstract: 3D visualization is currently one of hot problems at home and broad, in engineering design, urban planning and other areas has broad prospects. Using three-dimensional visualization in analysis, evaluation, decision-making and other aspects will have practical significance. The paper using IMAGIS3.0 of Wuhan SHIPU Spatial Information Ltd., to ancient building with the characteristics of national building of China University of Mining and technology (Beijing) for the study, implementing 3D visualization of special construction of national building, ancillary constructions and surrounding vegetation. Because the special construction has unique shape and is difficult to implement using “creating building” of IMAGIS, the paper realize 3D Entities by collecting data of spatial characteristics and constructing spatial model line plan;Ancillary buildings with complex structure, the paper on its spatial line plan used “artificial create buildings”of IMAGIS, in order to avoid a lot of duplication of data; The wide range and various shapes of vegetation are is the difficulty of three-dimensional visualization, the paper collected reality vegetation texture through the digital camera, processing transparent texture of vegetation using Photoshop in order to enrich the texture of vegetation system, with scenes of rotation planting vegetation, from all angles to 3D visualization, pasting the texture to the model, to achieve the greatest degree close to the reality of 3D scenes.Keyword: special construction of building; vegetation; IMAGIS; 3D visualization0引言目前，3DGIS仍然是国内外GIS界研究的热点，有许多学者为从2D到3DGIS发展做出了重要努力，应用三维GIS软件在实际项目中发挥了巨大的作用，实现了三维景观模型的构建，并在此基础上实现三维GIS，不仅在城市规划、建筑设计、无线通信等领域有广阔的发展前景，而且在其它分析、评价、决策等部门也有着积极的现实意义[1]。
空间信息可视化与三维建模
三维建模动态地图技术及常用三维建模软件介绍一、三维建模动态地图技术“可视化”一词来源于1986年美国自然科学基金会所召开的一个会议上，会议中对“可视化”一词的定义是：“可视化是一种计算方法，它将符号转化成几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算,,，可视化包括了图像理解与图像综合这就是说，可视化是一个工具，用来解译输入到计算机中的图像数据和从复杂的多维数据中生成图像，它主要研究人和计算机怎样协调一致地感受、使用和传输视觉信息。
”随着可视化技术的不断发展，它越来越多的被应用于与地球科学相关的领域内，特别是在地图学方面的应用，成为越来越引人关注的问题。
地图可视化就是将地理数据转换成可视的图形，它可以是常规的2维地图或地理数据库的用户界面，也可以是关于环境的动态的或是3维的模型。
对地图学来说，可视化技术已远远超出了传统的符号化及视觉变量表示法的水平，进入了在动态、时空变换、多维可交互的地图条件下探索视觉效果和提高视觉工具功能的阶段,它的重点是要将那些通常难于设想和接近的环境与事物，以动态直观的方式表现出来，本文将重点介绍空间信息可视化在动态地图方面的应用。
传统上，纸一直是地图信息的主要载体。
传统纸质地图集数据存储与数据显示于一身，限制了对许多事物和现象的直观表示。
现代电子地图可视化建立在现代数字技术基础上，实现了数据存储与数据表示的分离，在计算机技术支持下，显示出其独特的优越性。
与传统地图相比，对地理现象可视化表达在内容和形式上都有扩展。
过去纸质地图只能展现地理现象的状态性信息，而电子地图还可以跟踪描述过程性信息，即动态特征。
那么与传统地图相比，现代动态地图有哪些特点呢？下面我们就来看看。
第一，动态地图具有直观性。
电子地图可视化的最重要表现就是其具有直观、形象的特征。
它是通过生动、直观、形象的图形、图像、影像、声音等，把各种信息展示给读者。
第二，动态地图具有交互探究性。
在宏大的数据中，交互探究有利于视觉思维。
十九个国内外主流的三维GIS软件
十九个国内外主流的三维GIS软件 介绍：Google Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起，使用户从不同角度浏览地球。
Google Earth的数据来源于商业遥感卫星影像和航片，包括DigitalGlobe公司的QuickBird，IKOONOS及法国SPOTS。
特点：Google Earth凭借其强大的技术实力和经验，以其操作简单、用户体验超群的优势吸引了全球近十分之一的人口使用。
发展历程：Google于2004年10月收购了Keyhole公司，随之次年6月推出Google Earth系列软件。
产品形式：Google Earth客户端软件提供三个版本：个人免费版、Plus版、Pro版以及企业级解决方案，用于在企业内部部署Google Earth应用。
二重唱·美国国家航空和航天管理局（NASA）：World Wind--最强大的开源地理科普软件介绍：World Wind是NASA发布的一个开放源代码的地理科普软件，由NASA Research 开发，NASA Learning Technologies来发展，它是一个可视化地球仪，将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现，还包含了火星和月球的展现。
软件用C#编写，调用微软SQL Server影像库Terrain Server来进行全球地形三维显示。
它通过将遥感影像与SRTM高程（航天飞机雷达拓扑测绘）叠加生成三维地形。
特点：World Wind最大的特性是卫星数据的自动更新能力。
这种能力使得World Wind 具有在世界范围内跟踪近期事件、天气变化、火灾等情况的能力。
拥有NASA血统的World Wind可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE , Landmark Set 等多颗卫星的数据，将Landsat卫星的图像和航天飞机雷达遥感数据结合在一起，让用户体验三维地球遨游的感觉。
数字技术在地理信息系统中的三维可视化技术
数字技术在地理信息系统中的三维可视化技术地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是一种跨领域的技术，集成了地理学、计算机科学和信息科学等多学科的知识，用于收集、管理、分析和展示地理空间数据。
随着数字技术的不断发展，地理信息系统中的三维可视化技术正逐渐成为研究和实践中的热点。
本文将探讨数字技术在地理信息系统中的三维可视化技术的应用和发展趋势。
一、数字技术在地理信息系统中的应用1. 数字地图制作数字技术的发展使得地理信息系统可以实现高精度数字地图的制作。
传统的二维地图只能呈现地理空间的平面信息，而数字技术能够将地理信息以真实的三维形式表达出来，使得地图的内容更加直观、丰富。
数字地图制作依赖于数字地形模型（Digital Elevation Model, DEM），通过DEM可以获取地理空间的高程信息，进而生成真实的三维地理地貌。
这对于城市规划、土地利用管理、灾害预防等领域都具有重要的意义。
2. 空间分析与模拟数字技术在地理信息系统中的应用还表现在空间分析与模拟的领域。
三维可视化技术可以为地理空间数据的分析、模拟和预测提供更加直观的展示方式。
例如，城市发展规划的城市增长模拟就可以利用三维可视化技术来模拟城市的未来发展趋势并进行评估。
此外，三维可视化技术还可以用于交通流量分析、环境污染预测等领域，为决策提供科学的参考。
3. 虚拟现实应用借助数字技术，地理信息系统中的三维可视化技术在虚拟现实领域有了广泛的应用。
虚拟现实技术可以通过投影、交互和仿真等手段，将用户带入虚构的地理环境中，从而实现非常直观的体验。
通过在虚拟地理环境中进行导航、探索，用户可以更好地理解地理空间数据的特征和关系。
虚拟现实应用在城市规划、旅游推广、教育培训和军事仿真等领域发挥着重要的作用。
二、数字技术在地理信息系统中三维可视化技术的发展趋势1. 多源数据融合数字技术的发展为地理信息系统中的多源数据融合提供了可能。
三维GIS课件-三维可视化
2、数据动态装载
每一帧场景的渲染数据对应计算机内存中的一个 数据页，即由若干连续分布的数据块构成的一个存 储空间；
在动态渲染过程中，随着视点的移动，不断更新 数据页中的数据块；
利用多线程运行机制消减视觉“延迟”现象。
内存外数据
新增加数据
向左移动
当前数据页 被释放数据
基于分块数据的动态数据页的建立
中国地质大学（武汉）信息工程学院
（3）世界视图：以接近于人们自然的观察方式表现 具有丰富几何细节和相片质感的三维城市模型，包 括透视显示方式、立体显示方式，如下图。
（4）三维可视化体系结构
多视图显示客户端 渲染引擎 OpenGL | DirectX 渐进绘制 | 整体绘制 引擎 应用层 绘 制 层
透视显示之数据裁剪
数据裁剪的基础是逐帧计算视场的锥体裁截范围， 由视场角定义的上、下、左、右和由投影矩阵定义 的远近两个面。 进行遮挡裁剪的方法分为物方空间的裁截方法、像 方空间的裁剪方法。 复杂的裁剪方法用于识别不同的细节程度，可视空 间被划分为前景、中景、远景，分别从近到远具有 精细到粗略不同的细节程度。
三维模型集成显示
样品、矿体块 段
地形、地理底图、矿体
样品、品位模 型
三维可视化的应用
应用于城市规划领域
• 城市化的进程对城市规划提出了更高的要 求(工作量急剧上升) • 规划数据迅速增长, 传统处理方法难以胜任 数据(海量呈现) • 提高城市规划和管理的质量和效率的需要( 偏重于感性判断, 缺乏精确的定量分析)
图2. 地层的可视化
可视化分析工具
三维模型切割分析
隧道开挖模拟与漫游
虚拟钻孔
5.2 数码城市GIS的多模态可视化表示
三维可视地理信息系统在城市规划中的应用研究
三维可视地理信息系统在城市规划中的应用研究摘要：目前社会经济的发展不断加快，现代科技化水平也在逐步提升，各种新业态逐渐走进人们的视野中，城市测绘对于城市规划和建设起到十分重要的影响作用。
基于大数据背景下，各大行业领域的生产模式正在逐渐发生改变，随着大量信息数据的生成，对地理信息测绘工作也提出了更高的挑战。
地理信息测绘是国家土地资源开发和利用的前提保障，也是多个产业开展工作的重要依据，为了能够更好地适应大数据时代的建设需求，实现对城市的科学规划，本文将针对三维可视地理信息系统在城市规划中的应用展开深入探讨，希望能对城市规划提供些许启示。
关键词：三维可视地理信息系统；城市规划；应用前言：三维可视化地理信息系统是近几年发展起来的一项非常有意义的GIS技术。
该系统基于数字正射影像学、数字高程模型、在线数字绘图、数字网格绘图等技术，是一种具有复杂性的数据处理目标的地理信息系统。
一般，经过图形处理后，可以对平面图进行格式的修改。
三维可视化地理信息系统是一套能够进行查询、分析、属性确定、多种可视和图表输出的三维立体体系。
该方法以二维平面资料为依据，而这些资料往往包括了三维空间的一般资料。
1三维可视地理信息系统GIS是一种集计算机科学、信息科学和测绘科学于一体的新型城市规划技术是地球科学，空间科学和信息技术的结合。
GIS是以计算机硬件、软件和各种计算机运算为基础，实现对空间数据的实时采集。
随着信息化进程的加快，新技术的不断涌现，城市规划建设也在不断地运用新的技术手段，以新的方法来改善人们的居住品质。
GIS从二维向三维的演进，是20世纪70年代早期逐步发展起来的一种边缘技术。
2DGIS在城市总体规划中占有举足轻重的地位，但由于其自身具有三维特征，需要处理大量的高层次信息；比如，地面的高度，建筑物的高度等等。
针对上述问题，近几年GIS的一个主要研究方向是对城市的三维建模。
世界是一个立体的，而传统的GIS则是以平面为基础，而二维GIS则只考虑到了三维的可视化，并没有对对象的内在属性进行处理。
北师大地理信息系统课件13三维地理信息系统及其可视化
简单模型分类
通用模型：试图用一个数据模型表达客观世界中不同应用领域的各类对象； 专题模型：建模主要针对一个专业领域解决问题，如地球科学领域与城市环境；如五面体（或称棱柱体）模型。
三维建模分类
自动建模：基于几何要素如：长方体、棱柱体、圆锥、平截头体等等，在没有人工干预的情况下实现对象模型的表达； 半自动建模：借助建模工具，并在人工交互方式下完成对象的模型表达； 自动建模可以实现对大量对象的快速处理，且对象的表达简捷，易于计算处理，而半自动建模通常可以非常精确地表达对象，但模型复杂，不易计算处理，适于可视化；
为什么一定要研究一个三维通用数据模型？（替2D或补2D？） 三维数据建模真是的三维地理信息系统发展的障碍？ 三维地理信息系统究竟具有什么样的框架体系？应该研究些什么问题？ 三维地理信息系统与地理信息系统之间是什么关系？是替代关系还是并列关系？ 现有众多的三维研究内容与三维地理信息系统是何关系？ 三维地理信息系统究竟如何发展？
模型与建模
数据模型分类
符号模型包括用点状、线状两类符号的表达各类对象，能基本上反映对象在二维平面空间的位置和大致形状；符号表达具有较强的数理逻辑，因此,点线面矢量模型易于支持空间拓扑分析； 简单模型用少量的空间数据，利用固定的点线面体要素表达各类对象，能反映对象在三维空间较精确的位置和空间外形与延伸特征，现有3DGIS模型属于此类，如四面体模型、八叉树模型、五面体模型等； 复杂模型则利用大量的空间数据以及纹理数据，主要通过人机交互的方式建立对象的三维模型，在本质上与前两者有很大的差异；
第十三章 三维地理信息系统及其可视化
问题及现状
问题的起源主要是三维数据模型的研究： 许多学者在研究通用的三维数据模型，试图将GIS推广到三维领域！如城市、地质、地震、矿山、海洋、大气等。 目前这种推广工作并不理想！ 但有关三维方面的概念及研究成果却层出不穷！ 但是什么是三维地理信息系统的特征点或特征性的研究内容？
三维地理信息系统知识点总结
1、三维GIS在空间分析方面的独特应用：三维空间分析除了包括二维gis的分析功能外，还应包括针对三维空间对象的特殊分析功能。
具体可分为以下几类：空间查询，包括几何参数查询(空间位置、属性)、空间定位查询(点定位、面定位)、空间关系查询(邻接、包含、相离、相交、覆盖等)等；空间量测，包括距离、质心、面积、表面积、体积等；叠置分析；缓冲区分析，包括点缓冲、线缓冲、面缓冲、体缓冲等；网络分析，包括最短路径、资源分配、连通分析等；地形分析，包括趋势面分析、坡度坡向分析、晕渲分析等；剖面分析，它是实现通视分析、日照分析阴影计算等的基础；空间统计分析，包括统计图表分析、密度分析、层次分析、聚类分析等。
根据空间分析所处理的对象进行划分，空间分析方法主要有基于图形的方法与基于数据的方法两类。
基于图形的空间分析方法如常规的缓冲区分析、叠置分析、网络分析、复合分析、邻近分析与空间联结等能直接从2D 扩展至2.5D乃至3D。
由于三维数据本身可以降维到二维，因此三维GIS自然能包容二维GIS的空间分析功能。
三维GIS最有特色的也许是其基于三维数据的复杂分析能力，如计算空间距离、表面积、体积、通视性与可视域等。
结合物理化学模型提供一些更具增值价值的真三维空间分析功能，如水文分析、可视性分析、日照分析与视觉景观分析等已成为三维GIS分析研究的重要内容之一，并正积极朝结合属性数据和其他专题数据开发知识发现的新方法、“面向解决与空间有关的问题”提供定量与定性结合的空间决策支持方向发展。
2、三维建筑物模型的重建方法：大量的研究致力于地物（尤其是人工地物）的三维自动重建，而依据分辨率、精度、时间和成本等的不同已经有许多不同的技术方法可供选择。
如Tao（2004）将三维建筑物模型的重建方法分为以下三类：1）基于地图的方法，利用已有GIS、地图和CAD提供的二维平面数据以及其他高度辅助数据经济快速建立盒状模型；2）基于图象的方法，利用近景、航空与遥感图象建立包括顶部细节在内的逼真表面模型，该方法相对比较费时和昂贵，自动化程度还不高；3）基于点群的方法，利用激光扫描和地面移动测量快速获得的大量三维点群数据建立几何表面模型。
基于IMAGIS的三维建模方法研究
基于IMAGIS的三维建模方法研究1陈玉萍，武文波辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新（123000）E-mail：clark929@摘要：作者首先对遥感影像进行几何纠正和数字化，然后利用三维地理信息系统软件IMAGIS 3.0,对数字化地图进行预处理、三维建模、纹理粘贴，建立了辽宁工程技术大学三维景观模型，实现了基于IMAGIS的三维建模方法的研究，并就有关问题进行了讨论。
关键词：IMAGIS；数字地图；三维建模；纹理粘贴1. 引言近年来随着城市规划、交通、旅游、政府决策等部门对现实世界真实表现需求的日益增加,三维GIS已成为国内外GIS界的研究热点。
三维景观图以直观的三维地形、地物代替了抽象的地图符号，这就使得地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化和地图内容凝固化、静止化的状态，进入了动态、时空变换、多维的可交互的地图时代；同时，三维景观图的建立也使我们对地图的认识方式发生了巨大的变化，并为进行各种空间分析创造了良好的条件[1]。
因此，将三维景观图作为地理信息系统中的又一个专题图层将是一种必然的趋势；如何建立三维景观模型已成为摆在我们面前的重要问题。
本文选用武汉适普空间信息有限公司的三维地理信息系统软件IMAGIS 3.0，以建立辽宁工程技术大学三维景观模型为例，进行了三维建模方法研究，取得了良好的效果。
2. 数据准备与预处理本文所用数据是该实验区域0.61米分辨率的Quick Bird卫星遥感影像，为了达到更高的精度，数字化前必须首先用遥感影像处理软件（本文采用的是EDAS IMAGINE 8.6）对该影像图进行几何纠正。
为了在 IMAGIS 3.0 中实现实验区域的三维建模，必须用Auto CAD对纠正后的遥感影像图进行数字化，使其转化为数字地图，其对比见图2-1、2-2。
该数字地图应保存为Auto CAD (R14) dxf 格式，然后用Auto CAD或IMAGIS 系统中的图形编辑器对该dxf 文件进行修改。
IMAGIS(三维可视化地理信息系统)在水电工程中应用
IMAGIS(三维可视化地理信息系统)在水电工程中的应用摘要：随着计算机技术和航空航天计算的发展，三维可视化技术在更多的领域得到了应同，本文主要谈三维可视化技术在水电工程中的应用的体会。
关键词：三维可视化、imagis、三维建模、纹理、场景一：论述随着计算机技术和航空航天计算的发展，测量工作的领域有可很大的拓展，由传统测绘向地理信息系统，地图一般是指反映2维信息，对高程方面只是用数字来表示，现已不满足社会发展对信息方面的需要，现在地理信息系统，不仅仅是能反映其平面位置，还要求需要其更多的信息。
三维可视化技术的到来，为我们提供了更大的平台，既能满足常规测绘的需求，又扩大了市场，满足社会上的各种地理信息需求。
二：《imagis（三维可视化地理信息系统）》在水电工程中的应用可视化技术是指计算机生成的一种实时3维空间。
它主要提供一种模拟现实的或虚拟现实的操作环境，使用户具有防佛置身在现实世界一样的临境感。
利用三维可视化技术，首先要选用一个比较适合于自己行业的特点的软件，在此基础上进行一些工作是比较现实的，以适普公司的《imagis（三维可视化地理信息系统）》为例加以说明水电工地在三维可视化技术方面应用。
（一）：首先是数字高程模型（dem）的获取，建立真实的地形地貌。
要实现真实的地形地貌，一般是通过航空摄影、红外线摄像、无人飞机摄影等等，进行全数字测图，从而获得整个的地区的数字高程模型dem和正射影像图，这是进行三维可视化技术的关键要素，也是全数字成图的成果。
如果对一些小范围的工地或没有航空摄影数据的工地，也可以通过对整个工地地形图的高程点的提取，通过cass或地理信息系统开发软件mapgis软件来建立dem，并进行渲染后，输出为*.dxf的格式，最终获得地形电子沙盘。
用下图为三峡工地2002年dem。
（二）：地面建筑物的建立1：基于航测数据的地面建筑物的建立利用全数字进行测图，转存了*dxf格式，并在autocad中编辑，将坐标点和其他多数的数据删除，所有的线条改为同一个层，保存了一个文件，将其导入《imasis》系统来进行建模。
三维GIS解决方案
三维GIS解决方案三维GIS（Geographic Information System）是指使用三维地理信息技术对地理空间数据进行管理、分析和展示的一种解决方案。
它可以将地理空间数据以三维形式呈现，实现高度真实感的地理空间可视化，进一步提高GIS系统的功能和效果。
下面是一个关于三维GIS解决方案的详细介绍：一、三维GIS的定义和特点1.真实感强：三维GIS可以通过高精度的模型和贴图，实现高度真实感的地理空间可视化。
用户可以通过三维模型来探索地理空间，更直观地理解地理信息。
3.可视化表达能力强：三维GIS可以将地图数据以立体的形式展示，通过动态、交互式的方式来展示地理信息，使用户更容易理解和利用地理数据。
4.空间感知增强：三维GIS能够增强用户的空间感知能力，使用户更容易理解和判断地理信息的空间特征和关系，更好地使用地理数据。
二、三维GIS的应用领域1.城市规划和建设：三维建模技术可以为城市规划和建设提供更准确、直观的数据支持。
通过三维GIS，规划者可以更好地理解城市的地图数据，并进行虚拟的城市设计和模拟。
2.资源管理和环境保护：三维GIS可以为资源管理和环境保护提供有力的支持。
例如，在矿产资源管理中，可以使用三维GIS来模拟矿区的地理信息，帮助决策者更好地了解矿区资源的分布和利用情况。
3.水利工程和环境灾害防治：通过三维GIS，可以对水利工程和环境灾害进行精确的模拟和分析，从而提高水利工程和环境灾害防治的效果和能力。
4.交通管理和导航系统：三维GIS可以为交通管理和导航系统提供高精度的地理空间数据，帮助驾驶员更轻松地导航和规划路线，提高交通管理效率。
5.地质勘探和矿产资源开发：三维GIS可以为地质勘探和矿产资源开发提供精确的地理空间信息。
通过三维建模技术，可以更好地了解地下地质情况和矿区资源分布，从而提高勘探和开发效率。
三、三维GIS的解决方案在实际应用中，三维GIS解决方案通常包括以下几个关键要素：1.数据采集和处理：三维GIS的数据采集通常包括航空摄影、激光雷达、数字摄影等技术，通过对采集的数据进行处理和整合，生成三维地理数据。
IMAGIS 三维可视地理信息系统
IMAGIS 三维可视地理信息系统IMAGIS 三维可视地理信息系统是一套以数字正射影像（DOM）、数字地面模型（DEM）、数字线划图（DLG）和数字栅格图（DRG）作为处理对象的 GIS 系统。
该系统结合了三维可视化技术（visual reality）与虚拟现实技术（virtual reality），完全再现管理环境下的真实情况，把所有管理对象都置于一个真实的三维世界中，真正做到了管理意义上的“所见即所得”。
IMAGIS 是一套先进、完整的可视化地理信息系统。
它分为四大部分：三维可视地理信息系统（IMAGIS Classic），基于专业测量技术的城市建模和可视化系统（IMAGIS MagiXity），影像快速漫游系统（IMAGIS 3DBrowser）以及三维场景数据网络发布系统（IMAGIS Web3D）。
由于信息来源多种多样、数据类型丰富、信息量大，该系统在数据的管理上采用了矢量数据和栅格数据混合管理的数据结构，二者可以相互独立存在，同时，栅格数据也可以作为矢量数据的属性，以适应不同情况下的要求。
软件特点·支持多种通用的二维、三维数据交换格式，可方便地与其他常用软件进行数据交换。
·能迅速重建和还原地形、地貌及地物，真实再现地面景观。
·地物快速生成。
可方便地进行编辑，如删除、移动、复制等。
其结构形状、高度等可随时修改。
·视图操作灵活，可任意缩放、平移、视点变换、角度旋转，鹰眼视窗，实时 3D 贯穿飞行浏览。
·简单快捷的三维物体表面贴图方式。
·系统对实体采用快速真彩色渲染，可实时进行明暗变换，色彩调配，光源转换等。
·系统内部提供了强大的三维实体建模工具，可以按用户的任何要求生成三维模型。
·内部数据类型丰富，可管理电网、水网、建筑物、场地、道路、DEM等实体，用户可根据实际需求扩充数据类型。
·图形可按图层的方式管理和显示。
su与ge
自从1998 年1 月31 日美国前副总统戈尔提出“数字地球”的概念后，“数字地球”“数字城市”成为近几年来研究的热点，而在三维GIS 技术进一步发展的背景下，“数字校园”开始涌现并逐步转变为现实。
所谓“数字校园”是指数字化的、虚拟的校园，是“数字地球”的微观表现形式在校园区域的具体体现。
校园三维建模是“数字校园”的重要组成部分。
国外，将校园三维模型上传到Google Earth（GE）实现实时的浏览查询，仅有美国加州大学GIS 系学生有实现，且其上传的模型较简单。
国内，将校园三维模型上传G E 正在起步，尚未成品。
Google 公司推出的Google Earth（GE），其影像浏览速度、搜索方式、精度都达到了“DigitalEarth”的概念。
本文以福建师范大学旗山校区为例，利用GE 的三维建模插件Sketch Up 建置部分三维校园建筑物并发布到GE，结合虚拟现实技术、三维可视化技术、地理信息技术，应用计算机在数据处理和数据整理保存方面的优异性能，达到数据压缩，提供快速的查询管理，使用户足不出户便可鸟瞰学校风貌，还可以自由控制浏览的路线进行漫游，为校园三维建模提供一种新的快捷有效方法。
1 三维建模软件综述目前常用的三维几何建模方法可以分为三类：基于图形的建模方法、基于图像的建模方法、基于图形和图像相结合的建模方法。
目前我国常用软件有：IMAGIS 三维可视地理信息系统；草图大师Sketch Up；AutoCAD;Creator；3DMAX；AutoCAD 等，这些软件各有优点与不足。
1.1 IMAGISIMAGIS三维可视地理信息系统是武汉适普有限公司自主开发的一套以数字正射影像（DOM）、数字地面高程模型（DEM）、数字线划图（DLG）和数字栅格图（DRG）作为综合处理对象的虚拟现实管理GIS 系统。
IMAGIS 最大特点是系统提供了多种创建模型的方式，可以按需要生成三维模型，没有繁琐的参数控制。
最新3D-GIS地理信息系统解决方案
3D GIS 地理信息系统解决方案一、立项的背景和意义（一）背景地理信息系统（GeographyInformationSystem）是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影，反映了人们赖以生存的现实世界，是在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。
GIS作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展，各国政府对地理、资源和环境信息日益重视这一时代特点，加上许多相关技术(如GPS、DPS、RS 等)为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得GIS己经成为各国政府部门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。
特别是进入20世纪90年代以来，GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至人们的日常生活之中。
二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的三维真实感受。
三维地理信息系统是在二维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。
地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统。
二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围，在于高程是被看成空间数据还是属性数据。
三维GIS 的根本目标是多维时空现象的三维表示。
相对于二维GIS而言，三维GIS具有三个显著的特点：1、直观性：直观性是三维GIS的最显著的特点，通过三维可视化技术，用户将得到更好的人机交互接口，更少的训练时间，以及更多的空间信息。
2、巨大的数据量：三维GIS应用通常具有海量数据(可达数百G)，这种巨大的数据量使得三维GIS需要得到数据库的有效管理，具有高效的数据存取性能。
3、复杂的数据结构：三维GIS不是对二维GIS的简单扩展，三维空间中增加了许多新的数据类型，空间关系变得更加复杂。
可视化地理信息系统(IMAGIS)
可视化地理信息系统(IMAGIS)
白杉;子荫
【期刊名称】《全球定位系统》
【年(卷),期】2003(028)003
【摘要】IMAGIS是一套先进、完整的可视化地理信息系统。
它分为两大部分:三维地理信息系统和平面图形编辑系统。
由于信息来源多种多样、数据类型丰富、信息量大,该系统在数据的管理上采用了矢量数据和栅格数据混合管理的数据结构,二者可以相互独立存在,同时,栅格数据也可以做为矢量数据的属性,以适应不同情况下的要求。
【总页数】2页(P52-53)
【作者】白杉;子荫
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.基于三维地理信息系统IMAGIS的城市三维景观制作 [J], 徐克红;王赫;
2.基于IMAGIS2．3构建三维可视化校园社区管理系统的研究 [J], 杨娇;陈林云;
3.基于IMAGIS 2.3构建三维可视化校园社区管理系统的研究 [J], 杨娇;陈林云
4.基于三维地理信息系统IMAGIS的城市三维景观制作 [J], 徐克红;王赫
5.基于IMAGIS农村地理信息系统的设计与实现 [J], 张振梅;高玉琢;袁方
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GoogleSketchUp与IMAGIS在校园三维可视化建模中的应用
GoogleSketchUp与IMAGIS在校园三维可视化建模中的应
用
邱堋星
【期刊名称】《测绘工程》
【年(卷),期】2008(017)002
【摘要】基于三维GIS技术、GoogleSketehUp和IMAGIS软件平台,利用CAD 底图、影像等数据实施学校三维景观建模,以生成校园三维可视化虚拟景观.分析两种软件的建模流程及其相关问题,对于三维GIS平台选择及其操作具有借鉴意义.【总页数】4页(P58-61)
【作者】邱堋星
【作者单位】福建师范大学,地理科学学院,福建,福州,350108
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.IMAGIS在校园三维可视化中的应用 [J], 黄长军;赵吉先
2.基于IMAGIS的校园房产三维可视化应用研究 [J], 况代智
3.基于IMAGIS 2.3构建三维可视化校园社区管理系统的研究 [J], 杨娇;陈林云
4.基于GoogleSketchUp的三维虚拟校园的建立 [J], 赵胜;罗方权;顾东
5.基于GoogleSketchUp的虚拟校园三维景观构建——以西北师范大学主校区为例 [J], 李传华;李新艳
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IMAGIS 三维可视地理信息系统IMAGIS 三维可视地理信息系统是一套以数字正射影像（DOM）、数字地面模型（DEM）、数字线划图（DLG）和数字栅格图（DRG）作为处理对象的 GIS 系统。
该系统结合了三维可视化技术（visual reality）与虚拟现实技术（virtual reality），完全再现管理环境下的真实情况，把所有管理对象都置于一个真实的三维世界中，真正做到了管理意义上的“所见即所得”。
IMAGIS 是一套先进、完整的可视化地理信息系统。
它分为四大部分：三维可视地理信息系统（IMAGIS Classic），基于专业测量技术的城市建模和可视化系统（IMAGIS MagiXity），影像快速漫游系统（IMAGIS 3DBrowser）以及三维场景数据网络发布系统（IMAGIS Web3D）。
由于信息来源多种多样、数据类型丰富、信息量大，该系统在数据的管理上采用了矢量数据和栅格数据混合管理的数据结构，二者可以相互独立存在，同时，栅格数据也可以作为矢量数据的属性，以适应不同情况下的要求。
软件特点·支持多种通用的二维、三维数据交换格式，可方便地与其他常用软件进行数据交换。
·能迅速重建和还原地形、地貌及地物，真实再现地面景观。
·地物快速生成。
可方便地进行编辑，如删除、移动、复制等。
其结构形状、高度等可随时修改。
·视图操作灵活，可任意缩放、平移、视点变换、角度旋转，鹰眼视窗，实时 3D 贯穿飞行浏览。
·简单快捷的三维物体表面贴图方式。
·系统对实体采用快速真彩色渲染，可实时进行明暗变换，色彩调配，光源转换等。
·系统内部提供了强大的三维实体建模工具，可以按用户的任何要求生成三维模型。
·内部数据类型丰富，可管理电网、水网、建筑物、场地、道路、DEM等实体，用户可根据实际需求扩充数据类型。
·图形可按图层的方式管理和显示。
·可直观地定义三维实体的属性，对实体属性进行编辑、查询、浏览、统计分析及属性提取等。
属性表结构可动态修改，实体属性查询基于SQL语言。
·具有属性和图形联动检索功能。
·提供 SQL Server、Oracle 数据库接口，直接使用它们管理属性数据。
·支持多种图形格式。
可输出标准栅格图像，方便地与其他图形软件进行数据交换。
·提供功能强大的平面图形编辑系统，完全支持二维地理信息系统图形数据，对象可以自动嵌入三维图形中。
·完善的空间分析功能。
·多种方式的部分场景保存功能。
·三维可视化电力选线功能。
·直接读取在 AutoCAD 、Arc/Info 中自定义的建筑物高程信息，并将其转换为 IMAGIS 的三维信息，并批量生成三维场景中的房屋。
·新的网上发布工具 Web3D。
系列产品·IMAGIS Education ---- 三维可视地理信息系统教育版·IMAGIS Classic ---- 三维可视地理信息系统·IMAGIS Magixity ---- 城市建模与可视化地理信息系统·IMAGIS 3DBrowser ---- 影像快速漫游系统·IMAGIS Web3D ---- 三维场景数据网络发布系统·IMAGIS Sup3DBrowser --- 3DBrowser 通用控件系列产品·IMAGIS Education ---- 三维可视地理信息系统教育版针对用户的不同需求，适普公司还推出了三维可视化地理信息系统教育版，以便于大专院校教学使用。
MAGIS 教学版特性;描述实体( 如线条、注释等 ) 数量不超过20 个。
不提供分析模块。
基本模块;I-Base;I-Tools;I-View;I-Edit;I-Query;I-Modeling·IMAGIS Classic ---- 三维可视地理信息系统IMAGIS 三维可视地理信息系统是武汉适普软件有限公司自主开发的一套以数字正射影像(DOM)、数字地面模型(DEM)、数字线划图(DLG)和数字栅格图(DRG)作为综合处理对象的虚拟现实管理 GIS 系统。
它分为两大部分：三维地理信息系统和平面图形编辑系统。
通常，二维图形在平面编辑系统中经过编辑整形后，即可输出到三维系统中进行三维实体的重建和管理，用户可对其进行查询分析、属性定义以及各种可视化操作和图形输出等操作。
基本功能三维建模工具系统提供了强大的三维几何建模工具，可使用户用一些简单的基本对象生成各种复杂的三维实体，并且能创建各种三维空间中各种不同类型的线条、填充区和注释等对象，参数化建立三维模型、用户可扩展的模型库、丰富的模型库组件、对象的创建与存储(树木、路灯等)、支持图案填充、支持透明纹理、复杂结构模型的创建、三维场景的真彩色渲染。
空间数据的编辑功能可方便地在三维空间中进行编辑，如删除、移动和复制等，还可以块的方式快速编辑空间实体，如：比例缩放、角度旋转等，可对三维物体表面进行纹理粘贴和透明度控制，还可以对数据进行成批替换、直接导入带有高程信息的 DXF 文件批量生成三维场景、以及外部 DEM 文件与 VirtuoZo DEM 格式的转换。
等高线生成 DEM可以利用扫描地图或扫描矢量化数据，快速生成 DEM。
视图操作工具可任意旋转、缩放、平移视图和变换视点，并实时显示操作结果。
鹰眼视窗。
可视化显示工具可对三维物体表面贴图、对三维场景采用真彩色渲染，可实时进行明暗变换，色彩调配和光源转换等、不同数据类型可分层显示，显示方式可灵活控制、在真实三维环境中无缝结合建立虚拟景观、大规模三维景观的实时漫游、视图的任意放大、缩小、平移、旋转、随意修改透视点和投影方式、三维景观以真彩色渲染、任意设定路线的飞行( Fly-through, walk-through )漫游、数据的分层显示。
内部数据类型丰富可管理电网、水网、建筑物、场地、道路和 DEM 等实体，用户可根据实际需求扩充数据类型、多种类型的空间数据输入输出、通用的数据格式转换功能、多种多样的三维数据可视化显示功能、多种方式的部分场景保存功能。
属性数据管理功能定义三维实体的属性，并对其进行编辑、查询、浏览、统计分析和属性提取等、完备的数据表维护功能，可动态修改表的结构，记录增删等、属性和图形联动检索显示、支持 ODBC 数据库接口、可以使用 SQL Server、Oracle 数据库管理属性数据、开放式的数据库结构，层次化的属性管理、数据类型的动态增加修改、三维实体属性的定义、查询、浏览、信息的统计和分析功能、数据可在 Internet 网上发布、浏览和查询。
二维图形编辑系统提供功能强大的平面图形编辑功能、各种线形、多边形、注记等编辑、二维图形的自动插入、传统二维 GIS 的各种分析功能、地形图矢量化处理、基于等高线提取 DEM 、以高分辨率输出大幅面影像图、地图分幅裁切、图廓整饰及输出。
三维空间查询与分析X、Y、Z 三个方向上任意剖面图(视图切片)的自动生成、空间测距、线条长度测量、面积量算、坡度测量、开挖与回填分析，土方量的计算、道路设计、等值线分析、坡向分析、水淹分析、缓冲区(BUFFER)分析、通视分析、断面分析、各种组合查询。
其他工具系统参数设定、文本文件浏览器、运行脚本程序、拾取捕捉设定、指定路径飞行、录制飞行电影、飞行电影回放、实时控制飞行数据网上发布、 IMAGIS 与 3DS 之间的数据格式转换、动画文件的录制、分幅索引、符号库的扩充、三维图形叠加任意字体文字，实现广告效果、三维可视化电力选线。
应用范围：；城市规划；旧城改造；工程勘察；市政管理；公共交通；环境保护；土地管理；资源调查；区域开发规划；灾害预测与防治；住宅小区综合管理；电力选线及管理。
支持的数据格式系统支持 AutoCAD(R14)dxf、Arc/Info(E00)、VirtuoZo、MAPGIS、ArcView 和 MapInfo 等数据格式。
可输入扫描图件，输出标准栅格数据，如 BMP、JPEG、TIFF 和 GIF 等格式的文件，以及 3DS、 VRML 和电影文件 MPG 格式。
支持以部分或分层的方式输出图形，窗口图形可输出到 Windows 剪贴板。
支持 Windows 下的任意打印机或绘图仪。
·IMAGIS Magixity ---- 城市建模与可视化地理信息系统该系统在 IMAGIS 的基础上结合了城市建模与可视化模块( MagiXity )，该模块可以对建筑物进行三维建模，自动提取建筑物表面的纹理，建立真实的城市三维景观动画，支持立体眼镜方式下的三维立体漫游，并提供三维漫游环境下的属性数据实时查询等功能。
主要功能特点建筑物三维矢量立体采集和编辑。
制作城市“真”正射影像。
城区正射影像的镶嵌处理。
真实三维景观模型重建。
建筑物表面纹理自动提取。
精细纹理处理：粘贴和修饰。
基于已有的矢量数据( DXF )自动三维建模功能。
三维景观图像的缩放、平视、俯视等变换。
属性数据在三维漫游环境下的实时查询。
海量数据三维景观实时漫游。
提供数据格式转换：MapInfo，AutoCAD，3D Studio 等。
应用范围：数字城市；房地产开发；城市规划；旧城改造；交通管理；消防调度；电子沙盘；与现有系统的数据交换。
MagiXity 与适普公司生产的 VirtuoZo、IMAGIS Classic 及其他常用系统的数据交换如下图所示。
系统的原始数据来源于 VirtuoZo 的摄影测量数据或 AutoCAD 格式的数据。
本系统生成的三维及属性数据可以与 AutoCAD、3D Studio 和 MapInfo 等多种常用系统进行交换，并可以生成虚拟现实格式(VRML)的文件进行网上浏览。
·IMAGIS 3DBrowser ---- 影像快速漫游系统在计算机的显示屏幕上再现真实世界中的景观，尤其是大区域海量数据景观的快速漫游，一直是人们期待实现的愿望，在长时期滞留于虚拟现实之后，随着微型计算机性能的日益提高和功能的不断增强，现在人们能够在普通的微机平台上，利用3DBrowser 再现真实的三维景观。
3DBrowser 是一个海量三维场景生成及实时漫游软件，它能够生成并管理数 GB 的三维数据。
3DBrowser 利用适普公司所开发的多级纹理交换、多级几何模型、TILE(数据分块管理)等技术实现了在微机平台上的海量数据三维场景实时漫游。
主要功能特点3DBrowser 利用正射影像和 DEM 数据，重构真实的地形地貌，并能引入建筑物信息的工程文件，生成逼真的城市景观。