地形三维可视化

地形三维可视化

何为地形三维可视化？

地形三维可视化及其绘制技术是指在计算机上对数字地形模型(DisitalTerrainModels)中的地形数据实时地进行三维逼真显示、模拟仿真、虚拟现实和多分辨率表达等内容的一项关键技术，在现实生活中具有广泛的应用价值。ERDAsIMAGINE虚拟地理信息系统(virtualGis)是一个三维可视化工具，给用户提供了一种对大型数据库进行实时漫游操作的途径。它使用户能在虚拟的地理信息环境中交互操作，既能增强或查询叠加在三维表面上图像的像元值及相关属性，还能可视化、风格化和查询地图矢量层的属性信息，能够实现仿真多图层的统一管理、所见即所得的地形景观通视与威胁分析，输出高质量的三维景观图。

为何使用地形三维可视化？

GIS的核心是空间数据库，三维地理空间定位和数字表达是地理信息系统的本质待征。地形数据（如DEM等)作为空间数据库的某个持定结构的数据集合．或所有这些数据集台的总体．被包含在地理信息系统中。成为它的核心部分的实体。显然．对地形空间数据的真三维显示和在二维空间的查问与分析．也是GIS的核心内容之一。目前众多的以高性能工作站为支撑的G1S系统(如ARC／INFO、ERDAS、Genamap等)，已具有一定的地形三维显示功能，但十分薄弱。表现之一是三维图类型局限于线划式或模拟灰度表示，而对计算机图形学中的高真实感三维图形的最新的生成技术并没有及时地取而用之；表现之二是所有的空间操作和分析都在二维图形上进行相显示，缺乏直观效果。

值得一提的是，从远古到现代，地形的三维显示技术(地形三维模型的制作)最直接、最重要的莫过于军事上的应用。从美军50年代的SAGE防空指挥系统．著名的C3I系统，到在海湾战争中起丁重要作用的Terra—Base系统，不难看出，以地形三维显示以及军事地形分析在指挥白动化上的应用，—直是各国军方颁心研究的重要内容。其军营上的应用价值是不言而喻的。

就我国同情而言，在以高性能微机和图形卡上实现地形的高逼真件三维显不以及相应的空间分析等功能，具有普遍的应用价值。

地形三维可视化应用

地形三维可视化应用广泛，如：农田三维地形测量数据处理与可视化、地质环境破坏现状三维景观可视化、水库三维淹没区域分析、公路典型路段中的应用

和城市交通等等。

以下是地形三维可视化在城市交通应用的简要说明。雨洪严重影响城市交通，给人民生活造成很大的影响。应用数字高程模型建立城市三维地形图可以辅助于城市雨洪问题的研究。根据城市的地形状况，利用GIS的空间分析能力，叠加其它图层信息来划分集水小区和汇水面积。在城市排水管网管理信息系统中，分析整理和编写程序提取地形高程点数据伏，Y，Z)，利用数字高程模型进行地形三维可视化分析，建立了整个城市的平面地形分布图和三维地形图(图2、图3)辅助于雨洪的预测预报模型建立，为城市防洪和管网设计提供科学的依据。

个人对地形三维可视化看法

地形三维可视化是一门新技术，随着计算机及图形处理设备性能的不断提高，地形可视化技术的发展应该是:显示方式上向“虚拟现实”方向发展;在数据组织和功能结构上，向地理信息系统(GlS)方向上发展。可以相信，地形三维可视化技术在国民经济和国防建设中的作用将日益重要，其应用前景也是十分广阔的。

参考文献：

[1] 戴立乾,魏也纳. 地质环境破坏现状三维景观可视化的实现[J]. 河南省国土资源科学研究院

[2] 徐青. 地形三维可视化技术[ ]. 测绘出版社

[3] 赵连柱,孙亚军. GIS技术在城市排水管网管理与地形三维可视化中的应用[J]. 北京市侧绘设计研究院