GIS交通网络的室内3维网络模型
地理信息系统在城市规划中的可视化与3D模型构建技术
地理信息系统在城市规划中的可视化与3D模型构建技术随着城市发展的不断加速，城市规划也变得更加复杂和困难。
为了更好地理解和管理城市，地理信息系统（GIS）的应用变得越来越重要。
GIS可以将地理空间数据与属性数据结合起来，为城市规划者提供了一个强大的工具，帮助他们制定合理的城市设计和规划。
在城市规划中，可视化和三维模型构建技术是GIS的重要应用之一。
通过可视化技术，城市规划者可以将复杂的地理数据呈现为直观、易于理解的图像，帮助他们更好地了解城市的情况和问题。
而三维模型构建技术则可以将城市的不同要素以三维形式表现出来，使得规划者可以更好地理解城市的结构和关系。
在城市规划中，可视化技术主要有两个方面的应用。
首先是将地理数据转化为图像形式，以便规划者能够更直观地查看城市的信息。
通过GIS软件提供的功能，规划者可以将各种地理数据，如地形数据、建筑物数据、交通数据等，转化为直观的图像，帮助他们更好地理解城市的现状和特点。
例如，规划者可以将建筑物数据转化为立体图，以便更好地评估城市的密度和空间利用情况。
其次是将城市规划方案以图像形式呈现，以便规划者和其他相关人员能够更好地评估和沟通。
通过将城市规划的设计方案转化为图像形式，规划者可以更好地展示自己的设想，并与其他人员进行讨论和交流。
例如，规划者可以将一个新的建筑物项目以三维模型的形式展示出来，以便决策者和公众能够更直观地了解其外观和影响。
三维模型构建技术是可视化技术的重要组成部分。
通过三维模型，规划者可以更真实地模拟城市的景观和空间布局。
一方面，三维模型可以提供更直观的城市表达形式，使得规划者能够更好地理解城市的规模和结构。
例如，规划者可以通过三维模型呈现城市中的道路网络和建筑布局，以便更好地评估交通流量和人口密度。
另一方面，三维模型还可以帮助规划者更好地评估城市规划方案的可行性。
通过将不同的规划方案转化为三维模型，规划者可以更准确地评估其对城市景观和居民生活的影响。
交通地理信息系统02_空间数据基础
即欧氏平面
地理实体：分布于地球表面的人文和自然现象的总称 实体必须符合三个条件：
可被识别
重要（与问题有关） 可被描述（有特征）
3．要素模型
嵌入式空间：是指空间对象存在于“空间”之中。空间对象的定义取 决于嵌入式空间的结构。
常用的嵌入式空间类型： 欧式空间（距离、方位） 量度空间（距离） 拓扑空间（拓扑关系） 面向集合的空间（只采用一般的基于集合的关系）
4.地理空间及其表达
2、空间实体的表达（计算机） 矢量表达 在矢量数据结构中，地理实体的形状和位置是由一组坐标对所确定。矢 量数据结构对地理实体的描述类似于地图对地理信息的描述，一般也把 地理实体分为点、线、面、体等四种，每种实体有不同的编码方法。 栅格表达 在栅格数据结构中，整个地理空间被规则地分为一个个小块（通常为 正方形），地理实体的位置是由占据小块的横排与竖列的位置决定，小 块的位置则由其横排竖列的数码决定，每个地理实体的形态是由栅格或 网格中的一组点来构成。这种数据结构和遥感图象的数据相同，因而数
在各向同性与各向异性场中的旅行时间面
强空间正负自相关模式
2. 场模型
栅格数据模型
栅格数据模型是基 于连续铺盖的，它 是用二维铺盖或划 分覆盖整个连续空 间；铺盖可以分为 规则的和不规则的， 后者可当做拓扑多 边形处理
三角形、方格和六角形划分
栅格数据模型
3．要素模型
1. 基本概念
欧氏空间：带坐标的可测量点之间的距离和方向的空间模型 欧氏平面：把空间特性转换成实数的元组特性，而形成的二维模型
点集拓扑学是拓扑描述的数学基础
空间关系数据
主要是指点-点、点-线、点-面、线-线、线-面、面-面之间的相互
国内外主流的三维GIS软件
国内外主流的三维GIS软件我国GIS经过三十多年的发展，理论和技术日趋成熟，在传统二维GIS已不能满足应用需求的情况下，三维GIS应运而生，并成为GIS的重要发展方向之一。
上世纪八十年代末以来，空间信息三维可视化技术成为业界研究的热点并以惊人的速度迅速发展起来，首先是美国推出Google Earth、Skyline、World Wind、Virtual Earth、ArcGIS Explorer 等，我国也紧随推出了EV-Globe、GeoGlobe VRMap IMAGIS等软件与国外软件竞争本土市场。
三维GIS得到了各行业用户的认同，在城市规划、综合应急、军事仿真、虚拟旅游、智能交通、海洋资源管理、石油设施管理、无线通信基站选址、环保监测、地下管线等领域备受青睐。
目前，我国国产三维GIS 软件已占据了国内市场的半壁江山。
本文唱谈了十九个国内外主流的三维GIS软件，并对其基本特点、发展历程、应用等方面做了总结概述。
由于作者水平有限，不足之处恳请读者批评指正。
国外三维GIS软件：一重唱•美国谷歌公司：Google Earth--用户最多的三维地球软件介绍：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。
三维地理信息系统的构建方法和应用案例
三维地理信息系统的构建方法和应用案例引言：在当今科技高速发展的时代，地理信息系统（GIS）已经成为管理和分析地理数据的重要工具。
然而，传统的二维GIS无法全面展现地球表面的特征，为了更好地还原真实世界，三维地理信息系统（3D-GIS）逐渐兴起。
本文将探讨三维地理信息系统的构建方法以及一些应用案例。
一、三维地理信息系统的构建方法1. 数据采集与处理构建一个鲁棒且精确的3D-GIS系统的第一步就是数据的采集与处理。
首先，通过航空摄影、卫星遥感、激光雷达扫描等技术手段获得原始数据。
然后，对原始数据进行预处理，包括数据切割、去噪、配准等一系列操作。
最后，将预处理后的数据导入到3D-GIS平台中进行后续的建模和分析工作。
2. 建模与可视化3D-GIS的核心就是将地理数据在三维空间中进行建模与可视化。
建模可以采用多种方法，例如点云建模、三角网格建模、体素化建模等。
通过这些方法可以将地球表面的特征以三维模型的形式展现出来。
在建模的过程中，需要考虑地理数据的精确性、分辨率以及建模算法的效率等方面的问题。
建模完成后，可以通过可视化技术将模型呈现给用户，提供更直观的数据展示和分析界面。
3. 数据集成与分析3D-GIS系统不仅要能够处理地理数据，还要具备数据集成和分析的功能。
数据集成是指将多个数据源的信息整合到一个平台中，使用户可以在一个系统中获取到多种数据。
数据分析是指基于集成后的数据进行空间分析、网络分析、图表分析等操作，从中提取有用的信息。
为了使数据集成和分析变得更加高效，可以采用数据仓库和数据挖掘的技术手段。
二、三维地理信息系统的应用案例1. 城市规划与建设三维地理信息系统可以为城市规划和建设提供重要的支持。
通过三维模型的建立和可视化展示，规划者可以更全面地了解城市的地形、建筑分布、道路网格等信息，从而更好地制定规划方案。
同时，三维模型还可以进行仿真模拟，评估不同规划方案的可行性和影响，为决策者提供科学的依据。
基于GIS的三维可视化技术在数字轨道交通上的理论分析
基于GIS的三维可视化技术在数字轨道交通上的理论分析摘要：随着计算机软硬件的发展，目前，三维地理信息系统的建模和可视化成了当前国内外研究的一个前沿课题。
地理信息系统 GIS 是建立在地理图形基础上的信息管理系统。
随着城市化进程的加快，城市轨道交通已成为中国未来城市交通发展的主要方向之一。
也是 GIS 应用的一个新领域。
因此，“数字轨道交通”的研究己经成为当前的大趋势，并取得了一定的成绩。
轨道交通基础地理信息管理是“数字轨道交通”的重要组成部分，对其三维模型的可视化的研究具有十分重要的现实意义。
关键词：GIS 技术；数字轨道交通；三维可视化1.GIS 技术的简述随着 GIS 技术的发展，地图不再是单纯的纸质地图，而是在 GIS 环境下具有高度交互动态显示能力、集成了数据分析等技术的虚拟实验平台。
用户可以通过地图这一虚拟的可视化的实验平台对数据进行多方面的显示，分析乃至动态模拟，从而达到对现实世界的透彻理解。
2数字轨道交通的简介“数字轨道交通”是指在城市轨道交通规划、施工建设与运营管理维护中，充分地利用数字化信息处理技术和网络通讯技术等现代化技术，对轨道交通的各种信息源按照统一的规范关联地理信息，形成三维数字信息，构建一体化的数字集成平台和虚拟环境。
在这一平台和环境中，以功能强大的系统软件与数学模型对轨道交通规划、建设和运营管理中的各种方案进行模拟、分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。
“数字轨道交通”的建设就是以数字化为技术支撑、以信息化进行要素配置、以网络化作为运行模式的高效率轨道交通管理方式，提升城市轨道交通的整体信息化水平，有助于将轨道交通内部系统之间、内部与外部城市的各种数字信息资源加以整合利用。
城市轨道交通作为城市公共交通运输行业中的一个重要组成部分，又和其他行业有着千丝万缕的密切联系。
在“数字城市”的大背景环境下，城市轨道交通也必将更加紧密地融入到城市整个大系统中，“数字轨道交通”的实现就更具有现实性和紧迫感，是“数字城市”实现中的重要环节。
基于无线通信基站的室内三维定位模型
ｌ ≤ｌ 。
（ ２ ）
式（ １ ） 为和 式 （ ２ ） 分 别 为视 距 和非 视 距传 播 环 境 中， 不 考虑 Ｔ ＯＡ测 量 误 差 时 终 端 与 基 站 间 的距 离 ； 由 此可知 ， 终端 处于 以基 站为球 心测 量距 离 为半径 的球 内部 。 实际中 ， Ｔ Ｏ Ａ 存在 测 量 误差 ， 为保 证 测 量结 果 正 确， 本文对 Ｔ Ｏ Ａ进 行一定修 正。对 于通过 ｎ个基 站求 个终端位置的问题 ， 终端位置肯定位于这 ｉ ＇ １ 个 以基站 为球 心 ， 以测量距离 为半径 的球 的公共 区域 （ 终端 的可 多余 的。 行区域 ） 中。得到该 区域后 ， 即可结合 测量误差 ， 利用加 权最小二乘法从终端的可行 区域 中找 出最优 的位置 。 ２ ． ２ 终端位置计算模型 （ １ ） 测量时 间 Ｔ Ｏ Ａ的修正 。 实实 际中 ， 时 钟 不 同 步 引 起 的误 差 在 ２ ０ ０ ｎ ｓ内。 该误 差是 由 电子 器 件 的 工 艺 导致 的 ， 可使 测 量 时 间 Ｔ ｏ Ａ偏大或 偏 小 ， 具 不确 定 性 。本 文 引入 随机 因子 ， 对测量 时间 Ｔ ｏ Ａ进行修正 。
ｌ 研 究 背 景
的存在使 两 点 间有 多 条路 径 ， 则 叫非 视 距 传播 环 境 。
信号在基站 与终端 间传 播时 ， 为得 到沿 某条 路径 的距 离， 可将信号从终 端 发出到基 站接 收 的时 间（ Ｔ Ｏ Ａ） 与 传播速度相乘 。本 文假设基 站与终端 间距离越 远传播 中遇 障碍物 可能性 越大 ， 终 端高度在［ １ ， ２ ］ 之间 。 ２ ． １ 终 端 位 置 理 论 模 型
基 于 无 线通 信 基 站 的 室 内三 维 定 位 模 型
城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法
城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法1. 前言城市三维地理信息系统作为一种基于三维空间的地理信息系统，可以为城市规划、公共安全、旅游、交通等领域提供实时描述城市空间特征的解决方案。
其中，三维模型作为城市地图的核心内容，是城市三维地理信息系统的重要组成部分。
本文将介绍城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法。
2. 常见的三维模型构建方法在城市三维地理信息系统中，三维模型构建方法主要有以下几种：•手工建模：使用三维建模软件（如Blender、3ds Max）手动创建三维模型，需要较长的时间和丰富的建模经验；•激光扫描：利用激光扫描仪扫描建筑、景观等物体，生成点云数据，再进行数据处理和三维建模，需要设备和技术投资成本较高；•摄影测量：通过拍摄建筑、景观等物体的照片，进行三维重建，需要较高的摄影技术和附加设备成本，同时对照片的光照、颜色等要求较高；•自动化建模：利用先进的三维建模软件（如CityEngine），通过规则定义、半自动化建模等方式生成三维模型，适用范围较窄，需要对源数据质量和建模算法有一定的要求。
3. 基于特征提取的三维模型快速构建方法在城市三维地理信息系统中，快速构建三维模型是一项迫切的需求，基于特征提取的三维模型快速构建方法可以有效地提高构建效率。
该方法主要包括以下步骤：3.1 数据采集采用先进的3D激光扫描仪、遥感卫星图像或无人机航拍图像等设备，获取城市空间的高精度三维数据，最终生成相应格式的点云、影像或矢量数据。
3.2 特征提取利用特征提取算法（如物体识别、轮廓线提取、纹理特征提取等），从采集到的数据中提取出建筑、树木、道路、水系等空间特征。
这些特征可以是单一的点、线、面等，也可以是复杂的模型构成要素。
3.3 特征匹配对采集到的数据进行三维配准，精确定位和匹配特征点或特征线段等空间要素，同时去除噪点和冗余数据。
3.4 模型重建利用特征提取和匹配结果，使用三维建模软件（如AutoCAD、SketchUp、Rhino等）进行快速建模，生成相应的三维模型。
3维公路GIS的设计与实现
模型数据主要依据公路设计文件。
１２ 空 间数 据 的预 处 理 ．
建立 ３维公路 ＧＳ常使用 的基础地理信 息空间数 Ｉ
据必 须 经过 预 处 理 才 能 满 足 建 立 ３维 虚 拟 现 实 数 字 模
限； 另一种是通过数据交换与共享来实现 ＧＳ与各种不 Ｉ
同公 路 Ｃ Ｄ的集 成 ， 种集 成方 式 相 对 独 立 ， 依 赖 于 Ａ 这 不 具 体 的公 路 Ｃ Ｄ软 件 系统 ， Ａ 因此 应用 较 广 Ｊ 。 本 文 采用第 二 种 方 式 ， Ｇ ｏｔ 系列 软 件 为 基 础 以 ｅＳａ ｒ
现 今的 ＧＳ还 离 不 开 Ｃ Ｄ数 据 的 支 持 ， 别 是 在 Ｉ Ａ 特
实体模型的建立 方面， 需要 Ｃ Ｄ强大的建模功能 给 还 Ａ
予支 持 ， 就 要 求 Ｇ Ｓ与 公路 Ｃ Ｄ进 行 某 种 方 式 的集 这 Ｉ Ａ 成 。 目前 ， Ｉ ＧＳ与公 路 Ｃ Ｄ集 成 的方 式 有 两 种 ： 种 是 Ａ 一 内嵌 式 的集 成 。即 直接 在 ３维 ＧＳ中进 行路 线 设计 ， Ｉ 由 于其 实现 的 难 度 较 大 ， 此 应 用 的 范 围 和 实 际效 果 有 因
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｓｐ ｐ ｒｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｔ ｅ ｔｃ ｎｃ ｌ ｏ ｎ ｅ ｌ ａ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ａ Ｓ ｔｍａｎ ｙ ｉ ｔ ｕ ｅ ｈ ｎｅ ｒ ｔ ｎ ｏ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｉ ａ ｅ ｉ ｓ ｅ ｈ ｈ ｉａ ｗ ａ ｄ ｒ ａｉ ｔ ｔｏ ｆ Ｄ Ｒｏ ｄ ＧＩ ．Ｉ ｃ ｅ ｌ ｆ ｚ ｏ ３ ｉ ｌ ｎ ｒ ｃ ｄ ｔｅ ｉ ｔｇ ａｉ ｆ３ ｏ ｄ ｏ Ｄ Ｒ ａ Ｓ ｆ ｍ ｈ ｏｌｗｉｇ ａ ｐ ｃｓ ａａ ｐ ｏ ｅ ｓ ｇ，ｔ ｅ ｂ ｉ ｉｇ ｏ ｉｉ ｌｍｏ ｅ ，ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ ｄ ＧＩ ｒ ｔｅ ｆ ｌ ｎ ｓ ｅ ｔ ：ｄ ｔ ｒｃ ｓ ｉ ｏ ｏ ｎ ｈ ｕ ｌ ｎ ｆｄｇ ｔ ｄ ｌ ｎ Ｏ ｏ ． ｄ ａ Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ａ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｄ ＧＩ ；ｖｒ ａ ｅ ｌ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ：ｏ ｄ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ；３ Ｓ ｉ ｕ ｌｒａ ｉ ｎ ｔ ｔ
基于ArcGIS的空间信息3维建模
Ｏ 引 言
３ 地理信 息技 术 ， 为一 个 重 要 的发 展 方 向 ， ２ 维 作 从 ０
现， 在空间信息 ３维建模和空 间分析方面做 了一定 的探
索 。对今 后空 间信息 ３ 建 模 以及 应用 方 面起 到 了 一定 维 的借 鉴作 用 。
世纪 ８ 年代末以来 ， ０ 一直就是研究热点， 其研究范围涉及 数据库、 地理信息系统 、 计算机图形学 、 虚拟现实技术等 多门学科领域。３维地理信息技术在矿产资源管理 、 数字
（ ． ｈ ｉ ｔ ｆ ｎｊ ｎ ｕ ｖｙ ｇａ ｄＭ ａ ｐｎ ｎ ｉｅｒｎ ｎｔｕｅＨａｂ ５ ０ ６ Ｃ ｉａ １ Ｔ ｅＦｒ ｌ ｇｉ ｇＳ ｒｅｉ ｎ ｐ ｉｇＥ ｇｎ ｅｉｇＩｓｉ ｔ， ｒ ｉ １０８ ， ｈｎ ； ｓ Ｈｅｏ ａ ｎ ｔ ｎ ２ Ｈｅ ｏ ｇｉ ｇＩ ｔ ｔ ｆ ｏ ｔ ｓ ｎ ｉｅｒ ｇＨａ ｂｎ１０ ８ ， ｈｎ ） ． Ｈ ｎ ｊ ｎ ｎｉ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｇｎｅｉ ， ｒｉ ５０ ６ Ｃ ａ ａ ｓ ｔ ｕ Ｇｅ ｉ Ｅ ｎ ｉ
第３ ４卷 第 ５期
２ １ 年 １ 月 ０１ ０
测 绘 与 空 间地 理 信 息
Ｇ ＭＡＴ Ｃ ＆ Ｓ ＡＴＡＬ ｌ Ｏ ＥＯ １Ｓ Ｐ Ｉ ＮＦ ＲＭＡ ｌ Ｅ Ｎ０ｌ Ｇ Ｔ ｏＮ Ｔ ＣＨ ｙ
Ｖｏ． ４， ． １ ３ Ｎｏ ５ Ｏｃ．．２ １ ｔ ０１
如何进行城市三维地理信息系统的构建与应用
如何进行城市三维地理信息系统的构建与应用城市三维地理信息系统（3D GIS）是一种基于空间数据模型，利用三维技术和地理信息系统（GIS）原理，对城市进行建模和管理的一种工具。
它能够帮助我们更好地认识和理解城市空间，并为城市规划、交通管理、环境保护等领域提供支持和决策参考。
本文将从三个方面来探讨城市三维地理信息系统的构建与应用。
一、数据获取与处理城市三维地理信息系统的构建首先需要获取城市相关的数据，并进行预处理。
数据获取的方式多种多样，可以通过卫星遥感、航空摄影、激光雷达等技术获取地理数据，也可以通过城市规划部门、交通管理局等机构获取城市基础设施和空间分布等数据。
获取的数据需要进行处理和整合，以建立统一的数据模型和标准，方便后续的建模和分析。
在数据处理的过程中，需要注意数据的质量和精度。
城市空间大，各种数据错综复杂，数据采集过程中容易出现噪声和误差，因此需要对数据进行清洗和校正。
同时，由于城市空间的复杂性，需要对数据进行分层和分类，使得数据在构建三维模型时更具有可操作性和实用性。
二、三维模型构建与可视化城市三维地理信息系统的核心是三维模型的构建和可视化。
通过将城市的地理数据进行建模，可以将城市的地理信息以三维的形式呈现出来，包括建筑物、地形、植被、道路等。
三维模型的构建需要依靠专业的软件和算法，如三维建模软件、计算机图形学等。
在三维模型的构建过程中，需要考虑不同尺度、不同维度的数据融合和整合。
例如，对于建筑物的三维模型，需要将不同的数据源进行整合，包括卫星图像、摄影测量数据、建筑设计图纸等，以实现建筑物的精确模型。
同时，对于不同维度的地理数据，如建筑物的外观、内部结构等，需要进行细分和分类，以达到不同需求的可视化效果。
三、应用与拓展城市三维地理信息系统的应用范围广泛，可以为城市规划、交通管理、环境保护等领域提供支持和决策参考。
在城市规划方面，可以通过分析城市空间布局和地形特征，为城市规划师提供科学的决策依据。
基于GIS交通网络的建筑物内部三维网络模型研究
论文导读:：本文在二维交通网络逻辑数据模型基础上，讨论了概念化的楼层网络，进行了建筑物内部连通的三维网络模型的研究。
基于ArcGIS的交通网络模型建立了试验区的建筑物内部三维网络模型，并给出分析结果，该方法为建筑物内部三维网络模型研究提供了技术支持。
论文关键词：交通网络，GIS，三维网络模型，建筑物内部1引言地理信息系统（GIS）数据模型是地理实体的抽象表示。
数据模型是通过数据手段对现实世界进行的抽象，是操作与完备性规则都经过形式化定义的目标集合及表达数据库中数据逻辑组织的指导方针[1]。
数据模型决定了需要在数据库中表达的特征及其如何描述它们之间的相互关系，定义了其在数据上的各种操作。
交通地理信息系统已成为GIS技术最重要的应用领域之一[2]。
城市交通网络数据模型分为两个主要部分，一个是建筑物外部使用多模式的交通网络，另一个建筑物内部的交通网络。
随着GIS在交通领域应用的深入，建筑物外部交通网络模型的研究已经相当成熟，但是国内对于建筑物内部的交通网络数据模型的研究很少见诸于文献。
许多交通相关的应用，诸如紧急调度、路径规划和疏散计划等需要准确预测从应急设施到目的地时间。
在城区，尤其是在中央商务区，有大量的人员在大楼内部进行商业和相关的活动，目的地也很可能发生在市区的某个高层建筑的内部。
因此小学语文教学论文网，要确定到达目的地的最佳路线，不仅需要到建筑物的入口，而且是到达建筑物内部的最佳途径。
由于它是三维的，建筑物内部的交通网络建模比较复杂。
为了支持城市公众出行信息服务和交通管理等应用，需要研究建筑物内部的三维交通网络数据模型和相关技术，同时必须与建筑物外部交通网络模型无缝融合。
目前，经典的商用GIS软件还不能完全满足这种需求[3]。
在二维GIS 交通网络研究中，结点-弧段多模式交通网络模型广泛应用。
结点-弧段模型确定二维直角坐标系中点、线实体的坐标中国知网论文数据库。
一些矢量GIS数据模型也允许储存实体的Z值。
GIS三维数据结构栅格
利用立体摄影技术获取三维空间信息，经过摄影测量处理 生成栅格数据。
数字摄影测量
通过数字摄影技术获取地面影像，再经过摄影测量处理生 成三维空间信息，最终形成栅格数据。
激光雷达技术
利用激光雷达技术获取高精度三维地形数据，经过数据处 理生成栅格数据。
04
GIS三维数据栅格结构的优势与挑战
优势
生态保护与修复
GIS三维数据结构栅格可以用于生态保护与修复中，通过分析生态环境现状和变化趋势，为生态保护 与修复提供科学依据。
06
未来展望与研究方向
栅格数据结构的发展趋势
栅格数据结构将更加精细
随着遥感技术的发展，栅格数据的分辨率将越来越高，能 够提供更加详细和精确的三维地形地貌信息。
栅格数据结构将更加智能化
更多的动态信息，如建筑物高度的变化、地表植被的生长等。
02
GIS三维数据结构类型
基于矢量的数据结构
优点
数据结构紧凑，易于进行空间分 析，适用于表示复杂的地理实体 和拓扑关系。
缺点
数据结构复杂，数据存储和计算 效率相对较低，不易于进行大规 模的地理信息处理和可视化。
基于栅格的数据结构
优点
数据结构简单，易于进行大规模的地理信息处理和可视化，计算效率高。
01
02
03
04
高效存储与处理
栅格结构能够以像素为单位高 效地存储三维空间数据，便于 大规模数据的处理和分析。
直观性
栅格数据结构能够直观地展示 三维空间信息，便于理解和可
视化。
灵活性
栅格结构可以灵活地调整分辨 率和数据精度，以满足不同应
用的需求。
兼容性
栅格数据结构与现有的二维 GIS数据结构兼容，便于数据
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。
3d室内导航
3D室内导航：BIM与三位GIS的框架结合引言导航，也称为路径的寻找，无论是在真实的或电子的世界，是一个复杂的人类活动（伯内特，史密斯于2001年5月）。
近年来，发生的灾难越来越多，如火灾，倒塌，毒气泄漏，爆炸，海啸等。
报告的财产和生命损失也频繁，导航在应急响应中已成为一个非常活跃的研究领域，如火灾，倒塌，毒气泄漏，爆炸，海啸等（2008年李朱朱，2008年李和Tor的）。
在这样一个条件下，导航的意义是为了减少受伤和死亡人数计划出在不同危险发生的可能时撤离的流程。
网络约束的导航类型有许多种，如汽车导航，多模态导航，行人导航等。
这些类型的成功导航主要取决于精确的几何形状和语义网络和信息关于车辆/行人。
网络复杂的几何信息可迅速准确地被描述，随着三维数据捕捉技术的发展，如道路网的三线扫描仪（TLS）（Shi，Nakagawa ，Shibasaki，2004年）。
随着计算机级数的几步，通信和地图技术已经导致了GPS的发展，主要用于跟踪移动的物体的运动轨迹（车/人）。
然而，另一个重要的导航类型的研究，即3D室内导航发展受限。
原因如下。
首先，这样一个三维的室内导航的在过去并没有很大的需求，当大部分建筑物较低并且内部结构简单的。
如今，各种高耸建筑物不断兴建，特别是公众建筑，如学校，机场，商场，医院。
第二个原因是数据的短缺。
使用3D室内数字地图数据库是3D室内导航的根本。
目前，建筑物内部往往用他们的属性代表两维空间。
大部分导航系统使用二维数据计划做可视化和交流（Meijers，zlatanova，Preifer，2005年）。
在建筑行业中，建筑模型通常是CAD的形式，其中只包含几何信息，但失去丰富的语义信息，如地板材料，门窗开口等。
第三个原因是3D系统平台和相关分析的局限性。
当前导航主要是在二维地理信息系统的框架下实施的，缺乏有效的，综合考虑多方面的，动态导航信息。
网络拓扑结构自动生成用于室内环境还很不成熟；因此，3D室内导航的影响实际上远不及期望。
关于地理信息系统软件的 3 维功能及应用分析
关于地理信息系统软件的 3 维功能及应用分析摘要：对目前地理信息系统常用基础软件的 3 维功能现状和发展进行了分析探讨，并针对其 3 维功能在实际应用中发挥的作用进行了系统阐述。
关键词：地理信息系统软件；3 维功能；地理信息系统0引言地理信息系统（geographic information system，gis）在测绘、土地、环境等领域发挥着日益重要的作用。
传统gis 软件的2维功能已经不能满足社会发展的需求，对3维gis 软件的研究已成为相关领域的热点问题。
目前，许多gis软件都提供了3维功能，如可视化、分析等功能，比较有代表性的软件有geomedia，arcgis，mapinfo，mapgis，supermap等。
土地和环境管理及监测等领域越来越依赖gis的3维功能。
本文针对gis 软件的3维功能进行了分析，并结合当前的社会情况对 3 维gis 在实际中的应用进行了阐述。
1 gis 基础软件的3维功能分析与2维gis相比，对控件对象进行3维空间分析和操作是3维gis 特有的功能。
3维gis 包括以下功能。
1） 3 维数据获取一是利用遥感、测绘等技术直接获取3维数据；二是利用数据交换接口，从其他数据库将不同格式的数据转到本数据库中。
总体来说，3维gis 具有灵活的数据交换接口，能容纳多源数据，使更多的数据能够被利用。
2） 3 维数据存储、管理3维空间数据库是3维gis的核心，存储庞大的3维空间数据需要高效适宜的数据库管理技术，实现快速连接、检索、提取等。
3） 3 维数据编辑、可视化操作主要实现数据的编辑及图形数据的删除、修改等操作。
4） 3 维建模3维空间是复杂的，基于3维的应用也有巨大的差异。
地质、环境、数字城市等不同领域需要不同的 3 维模型，对3维gis功能的需求也不一样。
因此，3维gis 针对不同应用领域提供不同的 3 维建模。
5） 3 维空间分析它是3维gis 独有的能力，直接在 3 维空间中进行操作与分析，空间分析应该是面向用户的，通过空间分析解决用户特定的问题，为决策者提供决策支持。
面向实际车道的3维道路网络模型
面向实际车道的3维道路网络模型
朱庆;李渊
【期刊名称】《测绘学报》
【年(卷),期】2007(036)004
【摘要】亚洲国家,特别是中国的城市发展,立交桥、摩天大楼等日益复杂.传统基于道路中心线的道路网络模型在几何、时空语义属性、拓扑关系表达等方面都难以满足立体化交通需求.本文引入物理车道、虚拟车道和车道带概念,提出面向实际车道的多层次3维道路网络模型,重点分析该模型的数据库实现方法和实际车道拓扑构建、离散化、面向实际车道的寻径导航等关键问题.试验总结了该模型的若干明显特点如路网的多层次表达、灵活准确的车道拓扑控制等.
【总页数】7页(P414-420)
【作者】朱庆;李渊
【作者单位】武汉大学,测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北,武汉,430079;厦门大学,建筑与土木工程学院,福建,厦门,361005
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.面向实际道路网络的浮动车采样间隔优化方法 [J], 曹闻;彭煊
2.面向实际道路网络模型的空间资源Top-k查询算法 [J], 马武彬;刘明星;黄宏斌;邓苏
3.基于地理实体的道路网络面向对象数据模型研究 [J], 周全;郭健;李爱光
4.一类考虑实际道路网络承载能力的大件物流配送路径优化模型 [J], SHI Dan-dan;MU De-chun;WEI Ming
5.一类考虑实际道路网络承载能力的大件物流配送路径优化模型 [J], 史丹丹[1];慕德春[2];魏明[3]
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基于GIS交通网络的建筑物内部三维网络模型研究
基于GIS交通网络的建筑物内部三维网络模型研究随着城市化进程的不断发展，城市交通和建筑物的规模也呈现出不断扩大的趋势。
交通网络是城市交通的重要组成部分，可以提高城市居民的出行效率。
而建筑物是人类活动的主要场所，建筑物内部的结构和布局也影响着人们的日常活动。
因此，研究城市交通网络和建筑物内部结构的三维模型，对于提高城市居民的生活质量具有重要意义。
GIS技术是一种管理、分析和显示地理空间数据的技术，目前已广泛应用于城市规划、环境保护、水资源管理等领域。
在交通网络和建筑物内部三维模型建设中，GIS技术也发挥了重要作用。
首先，基于GIS技术的交通网络建模可以提高交通系统的效率和安全性。
通过收集和整合交通网络相关数据，建立交通网络数据模型，可以对交通状况进行实时监测和预测。
同时，在紧急情况下，还可以通过交通网络模型预测最短路线，提高救援效率。
其次，在基于GIS技术的建筑物内部三维模型建设中，可以使得建筑物内部的结构变得更加清晰。
通过使用GIS软件，可以对建筑物内部空间进行3D建模，并赋予建筑物内部物体属性，使得建筑物内部的结构更加透明。
此外，GIS技术还可以对建筑物历史数据进行分析，了解建筑物更加详细的信息。
最后，基于GIS技术的交通网络和建筑物内部三维模型建设成本较低且易于操作。
利用现有的GIS软件，可以快速地实现三维建模，从而将城市交通和建筑物内部结构的信息统一在一个平台上展示。
综上所述，基于GIS技术的交通网络和建筑物内部三维模型建设，可以提高城市居民的生活质量，增强城市规划的科学性和准确性。
一种适合快速可视化的3维表面数据模型
一种适合快速可视化的3维表面数据模型
王麟;张诚颖;王安志
【期刊名称】《测绘标准化》
【年(卷),期】2008(024)001
【摘要】回顾了3D GIS中现有的3维实体的数据模型,以节点、线段、三角形为基本描述单元,研究了一种适合快速可视化的3维表面数据模型.以建筑物模型为研究实例,建立了实验区内的建筑物的3维模型并给出了相应的实验结果,在存储空间方面比较了该模型与其他模型的不同.实验证明该模型在存储空间、模型重建可视化效果方面能够取得较好的结果.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】王麟;张诚颖;王安志
【作者单位】南京市测绘勘察研究院有限公司,江苏南京,210005;南京市测绘勘察研究院有限公司,江苏南京,210005;南京捷鹰数码测绘有限公司,江苏南京,210019【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.一种适合漫反射表面从明暗恢复形状的快速算法 [J], 王国珲;韩九强;张新曼
2.三维非结构化网格表面物性数据的快速可视化方法 [J], 武君胜;杨彭基
3.基于LabVIEW系统的可视化液体表面张力快速测定仪 [J], 王剑
4.一种适合降落序列影像的快速匹配方法 [J], 徐辛超; 李旭佳; 马钰; 刘少创; 焦慧慧
5.一种适合多源地球物理数据三维可视化的快速空间索引技术 [J], 花杰;邢廷炎;芮小平
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0引言
地 理 信 息 系 统 （GIS） 数 据 模 型 是地理实体的抽象表示。 数据模型 是通过数据手段对现实世界进行 的抽象，是用以提供信息表示和数 据操作的形式构架 [1]。 数据模型决 定了需要在数据库中表达的特征 及其如何描述它们之间的相互关 系， 定义了其在数据上的各种操 作。 交通地理信息系统已成为 GIS 技术最重要的应用领域之一[2]。 城 市交通网络数据模型分为两个主 要部分，一个是建筑物外部使用多 模式的交通网络，另一个是室内的 交通网络。 随着 GIS 在交通领域应 用的深入，建筑物外部交通网络模 型的研究已经相当成熟，但是国内 对于室内的交通网络数据模型的
学术研究
文 章 编 号 ：1672-1589（2012）02-0061-04
中 国 分 类 号 ： N945 . 12
文 献 标 识 码 ：A
基于 GIS 交通网络的室内 3 维网络模型研究
徐效波，吴华玲，郭先春，罗 艳
（东华理工大学 测绘工程学院，江西 抚州 344000）
摘 要：在 2 维交通网络逻辑数据模型基础上，讨论了概念化的楼层网络，进行了室内连通的 3 维网络模型的研究。 基于 ArcGIS 的交通网络模型建立了试验区的室内 3 维网络模型，并给 出分析结果，该方法为室内 3 维网络模型研究提供了技术支持。 关 键 词 ： 交 通 网 络 ；GIS ；3 维 网 络 模 型 ； 室 内
研究却很少见诸于文献。 许多与交通相关的应用，诸如
紧急调度、路径规划和疏散计划等 需要准确预测从应急设施到目的 地的时间。 在城区，尤其是在中央 商务区，有大量的人员在大楼内部 进行商业和相关的活动，目的地也 很可能发生在市区的某个高层建 筑的内部。 因此，要确定到达目的 地的最佳路线，不仅需要到建筑物 的入口，而且是到达室内的最佳途 径。 由于它是 3 维的，室内的交通 网络建模比较复杂。
高层室内的连通实质上是一 个 3 维连通的求解问题，当前成熟 的 2 维 GIS 交 通 网 络 研 究 为 3 维 连通研究提供了很好的基础。 本文 在 结 点 — ——弧 段 关 系 的 2 维 交 通 网络逻辑数据模型基础上，提出了 室内连通的 3 维网络模型。 基本思
学术研究
想是应用基于楼层的 2 维网络数 据模型，把建筑物的每个楼层作为 一个模式的 2 维子网络，楼梯和电 梯作为楼层之间，也就是多模式之 间的垂直连通，建立具有城市交通 网络路径分析功能的连通分析方 法。 最后，使用 GIS 软件 ArcGIS 提 供的网络数据模型建立了室内楼 层 3 维连通模型。
1 网络模型
当前，对城市交通网络数据模 型的研究主要有五种类型：传统的 结 点— — — 弧 段 模 型 、 静 态 分 段 技 术 下 的 结 点 — — — 弧 段 模 型 、 动 态 分 段 技 术 下 的 结 点— — — 弧 段 模 型 、 基 于 车道的数据模型和基于车道的 3 维数据模型[6]。 网络模型除具有一 般网络的弧段、结点间的抽象拓扑 关系之外，还具有 GIS 空间数据的 几何定位特征和地理属性特征（拓 扑关系是地理对象在空间位置上 的相互关系，如结点与线、线与面 之间的连接关系）。 结点— ——弧段 模型的基本要素主要有结点、弧 段、障碍点、障碍边、转向表，图 1 是网络示意图。
Research on 3D Network Model Inside the Building Based on the GIS Transportation Network
XU Xiao-bo, WU Hua-ling, GUO Xian-chun, LUO Yan (Faculty of Geomatics, East China Institute of Technology, Fuzhou 344000, China)
徐 效 波 （1983 - ） ， 男 ， 湖 北通山人，讲师，硕士，主要 从 事 GIS 研 究 和 教 学 。 项目基金： 江西省数字国土 重点实验室开放基金项目 （DLLJ 201108）资 助 ； 东 华 理工大学校长基金项目 （DHXK 1118）资助；江西省教 育厅青年科学基金项目 （GJJ 11146）资助 E-mail ：xuxiaobo123@
Ab st r a ct：Based on the logical data model in 2D traffic network, the conceptual floor network and the 3D connectivity network model inside the building are discussed. Based on ArcGIS transportation network model, the test area's 3D network model inside the building is established. The method provides technical support for studying 3D network model inside the building. K ey wor d s： transportation network; GIS; 3D network model; inside of building
为了支持城市公众出行信息 服务和交通管理等应用，需要研究 室内的 3 维交通网络数据模型和 相关技术，同时必须与建筑物外部 交通网络模型无缝融合。 目前，经 典 的 商 用 GIS 软 件 还 不 能 完 全 满
足这种需求[3~5]。 在 2 维 GIS 交通网 络研究中， 结点-弧段多模式交通 网络模型广泛应用。 结点-弧段模 型确定 2 维直角坐标系中点、线实 体的坐标。 一些矢量 GIS 数据模型 也允许存储实体的 Z 值。 然而，这 里的 Z 值，只是用来作为实体的属 性，而不是从坐标系中获得。 因此， 虽然这种矢量数据模型对于 3 维 实体可视化是很有用的，但是无法 确定 3 维实体的拓扑关系，如 3 维 连通性等。