二维GIS与三维GIS联动技术研究
ArcGIS10完整的二三维一体化解决方案
ArcGIS10完整的二三维一体化解决方案1概述地理信息系统（GIS）是现代地理学与空间信息科学相结合的产物。
GIS的本质是基于真实世界的地理环境，直观地表达客观世界的各种要素。
借助GIS可以对各种要素进行管理、查询、可视化和分析、处理，以便人们进行科学决策。
历经了四十多年的发展，二维GIS技术早已进入了成熟期。
由于二维GIS的成熟应用，以至于GIS已经突破最初的测绘和地学的行业范畴，发展成为跨行业通用的平台软件技术，广泛应用于政府信息化和企业信息化，并越来越多地涉足面向个人的信息服务领域。
2三维GIS是GIS的重要发展趋势GIS的优势在于能够直观直接地展示复杂的地理信息，同时具有强大的空间分析功能。
随着社会的发展，人们对地理信息的关注程度越来越高，因此对地理信息的获取和使用也有了更高的要求。
与二维GIS相比，三维GIS有其独特的优势。
三维GIS因更接近于人的视觉习惯而更加真实，同时三维能提供更多信息，能表现更多的空间关系。
随着计算机技术的发展和二维GIS行业应用的深入，人们使用三维GIS来展现真实世界的渴望越来越强烈。
3三维GIS面临的挑战三维可视化仅仅是三维GIS的一个方面，三维GIS与二维GIS一样，三维GIS涉及了从数据获取、数据处理、数据管理、可视化、空间分析、系统定制到数据发布与共享的各个环节。
当然，三维GIS仍面临一些问题和技术瓶颈：1、昂贵的数据投入。
对于GIS来说，数据为王是最恰当不过的。
再好的系统，缺乏实时、全面的空间数据时只能是个摆设。
显然，数据的获取对GIS来说至关重要。
与二维空间数据相比，三维空间数据的获取成本更为昂贵，尤其是大面积的三维场景建模。
长期以来，三维空间数据获取的效率低下和高成本都成为阻碍三维GIS技术发展的重要因素。
2、海量数据处理与管理的技术瓶颈。
随着遥感影像、DEM以及大量的三维模型等空间数据的集成应用，数据量急剧增加，处理海量数据便成为三维GIS所必须面对的技术难题；文件型的数据共享不能够满足空间数据量较大的应用需求。
GIS二维三维集成分析报告
GIS二维三维集成分析报告摘要：本报告旨在对GIS（地理信息系统）二维三维集成进行分析和探讨。
通过综合运用二维和三维地理数据，我们可以获得更准确、更全面的地理信息，促进地理数据的可视化展示和分析。
本报告将介绍GIS二维三维集成的概念及意义，并通过具体案例展示集成分析在不同领域的应用效果与优势。
同时，我们将讨论集成分析所面临的挑战和未来发展方向。
1. 引言地理信息系统（GIS）是一种整合地理数据、地图和空间关系的技术。
它提供了对地理现象和地理空间关系进行分析和解释的能力，有助于我们更好地理解地理现象和问题。
随着技术的发展和数据的不断积累，GIS的应用范围得到了拓展，并出现了二维三维集成分析的方法。
2. GIS二维三维集成概念与意义GIS二维三维集成是将二维地理数据和三维地理数据相结合，通过融合、可视化和分析，为决策者提供全面、直观的地理信息。
集成分析可以改善地理数据表达的精确性和真实性，提高地理空间数据的可视化效果，帮助用户更好地理解地理现象的复杂性和相互关系。
3. 在城市规划中的应用GIS二维三维集成在城市规划领域可以帮助规划师更好地分析城市发展趋势、评估规划方案的可行性和效果。
通过将现有的二维地理数据与三维地理数据相结合，可以更直观地展示城市的地貌、建筑物高度分布和道路网络。
这些信息有助于规划者制定更科学的城市规划方案，提高城市的可持续性发展。
4. 在环境保护中的应用GIS二维三维集成在环境保护领域的应用可以帮助监测和评估环境变化及其对生态系统的影响。
通过集成分析，可以综合利用卫星遥感影像、传感器观测数据和地理空间数据，对污染源、植被覆盖、土地利用等环境因素进行综合分析和评估。
这将为环境保护决策提供科学依据，促进环境保护工作的监测和管理。
5. 在应急管理中的应用GIS二维三维集成在应急管理领域可以提供更准确、及时的地理信息支持。
通过集成分析，可以将不同来源的地理数据进行融合，绘制灾害风险地图、应急救援路线和避难所分布图等。
面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究_康来
第36卷 第11期2009年11月计算机科学Computer Science V ol .36No .11No v 2009到稿日期:2008-12-22 返修日期:2009-03-02 本文受国家863高技术计划项目(2006AA01Z319)资助。
康 来(1983-),男,博士生,主要研究方向为虚拟现实技术,E -mail :lkang .vr @gm ail .com ;赵 健(1981-),男,博士生,主要研究方向为虚拟现实技术;宋汉辰(1977-),男,副教授,主要研究方向为虚拟现实技术及可视化;吴玲达(1962-),女,教授,博士生导师,主要研究方向为多媒体信息系统、虚拟现实技术。
面向二维GIS 矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究康 来 赵 健 宋汉辰 吴玲达(国防科技大学信息系统与管理学院 长沙410073)摘 要 提出一种二维G IS 矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法。
结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法。
地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配。
本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法。
试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的。
关键词 矢量,三维可视化,地形匹配,虚拟环境中图法分类号 T P391 文献标识码 A Terrain Matching for Three -dimensional Visualization of Two -dimensional GIS Vector DataK A NG L ai Z HA O Jian SON G Han -chen W U Ling -da(College of Information Sy stem s &M anagem ent ,Nation al University of Defense Technology ,Ch ang sha 410073,Chin a )A bstract A fa st ter rain matching method fo r 3D v isualizatio n o f 2D G IS vecto r da ta w as propo sed .3D terr ain fea tur es based on vector informa tion we re fir stly classified by its characteristic ,then either feature adjusting or te rrain adjusting metho d w as cho sen for matching of features and te rrain .Feature adjusting method adjusted the positio n and g esture of features in real -time ,ter rain adjusting method applied te rrain defor mation to vector co nst rained field ba sed on different distance measurement .T he a lg orithms also dea lt w ith so me specia l cases such a s low resolution of terr ain datase t and multi -vector restriction applied to the same area .Ex pe rimental results show tha t our method could mee t the requirement of ter rain matching effectively for 3D terr ain features ba sed o n vecto r da ta including points ,lines and surfaces w ith high visual quality .Keywords V ector ,T hree -dimensional v isua lizatio n ,T er rain matching ,Virtual enviro nment 1 引言二维地理数据按数据结构大致可分为栅格数据和矢量数据两大类,其中矢量数据包含了丰富的地物信息(如房屋、道路、城市等)。
二维GIS与三维GIS联动技术研究
万方数据总第１６９期・浙江水利科技・２０１０年第３期也转到对应的位置，并可在二维地图上自定义视点位置，三维场景将转到该视点位置之上。
反之亦然。
（２）交互浏览。
用户在三维虚拟场景中漫游时，在二维地图中动态显示出相应的位置和视野，通过实时跟踪三维虚拟场景中视点位置，然后由三维向二维不断发送当前坐标信息，二维接收到这些坐标值后，在对应的地图上绘制漫游路径。
在二维环境中进行漫游、缩放、拾取等操作时，三维场景能同步响应二维环境的动作，实现相应功能，反之亦然。
２．２数据同步三维场景中的都对应于二维中的某一矢量图或模型点，在进行数据查询、数据更新操作时，通过这种对应保证二、三维数据的一致性，这是数据层面二三维联动的实质。
在系统中，对每一要素进行统一编码，二维实体和三维模型均有一致的ｍ号，因此能实现二维与三维交互查询与显示，同时二维空问数据和三维模型与属性信息能够双向查询。
通过鼠标或键盘等方式选择三维场景中的地理实体后，该实体的属性信息将以表格的形式显示在三维场景中。
在查询的同时，二维电子地图将定位到相同的地理位置上。
同样，系统将实现在二维地图上选择某一（或多个）地理实体后，三维场景将定位到该实体上，其属性信息也将以表格的形式显示在三维场景中。
其实现方法是依靠二维地图和三维场景中对应地物名称（Ｄ）惟一性，当二维地图中选中一个目标时，获得该地物的惟一Ⅲ，通过发送指令给三维，三维方面拾取其中的Ｄ信息后自动定位并高亮显示。
由于地物的数据组织引入了实体模型概念，每个实体对象都有对应的惟一标识符ｍ，一旦获得了对象的ｍ，就可以获得对应实体的全部信息。
３二三维联动ＧＩＳ应用实践３．１系统架构设计二三维联动ＧＩＳ系统是由二维ＧＩＳ系统和三维ＧＩＳ系统２个独立子系统通过消息通信机制连接在一起所构成。
因此，在设计系统时首先要考虑到这２个系统的相对独立性，即在不联通的情况下，每个子系统都能完成独立的地理信息系统功能，而在连通的情况下，又要能实现２个系统间的互操作，如在二维系统上添加１个符号，在三维系统上也要同时出现所标符号的三维符号，反之亦然。
“二三维一体化”助力打造高效三维GIS平台_图文.
“二三维一体化”助力打造高效三维GIS平台_图文.利器配英雄——“二三维一体化”助力打造高效三维GIS平台对于日益崛起的三维GIS市场而言,选择一个优秀的三维地理信息系统开发平台,不但要求视觉效果炫丽,功能强大,还要求操作简洁,上手难度低。
场景绚丽、功能强大的三维系统,虽然是众多二次开发商心仪已久的目标,但是考虑到可能会“开发难度大”、“数据成本高”等原因,许多人望而却步。
所以,除了“好看”,我们还要“好用”,让开发人员用已经熟悉的开发方式开发出功能强大、视觉效果一流的三维应用,这自然是内外兼修的绝佳组合。
全新的SuperMap Realspace 技术,在2011年9月的超图GIS用户大会上闪亮登场。
相信每一位参加过超图GIS用户大会的人,都会对大会上“二三维一体化”的宣传亮点记忆犹新。
二三维一体化作为目前三维GIS的热点,代表了GIS行业的发展趋势,同时也将用户体验提升到了前所未有的高度。
有些传统的地理信息系统开发人员可能会有疑问:我们为什么需要三维GIS?二三维一体化究竟能给我们带来什么好处?回答这个问题之前,我们不妨回顾一下GIS的发展历史。
二维GIS技术经历了一个比较长的发展过程,从最早的桌面式GIS、组件式GIS、WebGIS再到目前的服务式GIS,二维地理信息系统的技术体系已经发展得非常成熟。
二维GIS具有强大的二维空间查询分析统计功能,包含了灵活多样的应用形式,但是对于日益兴起的GIS市场,传统GIS急需探索全新的发展方向。
相对于传统的二维GIS,三维GIS在显示效果上无疑是有着“天生丽质难自弃”的优势。
三维GIS 使用(x,y,z来表示空间位置,相对于二维GIS,三维GIS 不仅提供了三维的视觉认知,而且提供了三维空间分析方法与功能。
随着计算机技术的发展和二维GIS 行业应用的深入,人们逐渐表现出使用三维GIS 展现真实世界的渴望,三维GIS 在军事的作战指挥、电子沙盘及地形仿真、数字城市、房地产展示、环保与气象中的专题分析与仿真、城市微气候和大气污染模拟地质与地下管线等领域有着越来越明显的优越性和不可替代性。
基于GIS技术的水利防灾信息系统研究
摘要：近年来，GIS技术已深入到水利工程的各个方面，并发挥了巨大作用。GIS是水利信息采集、存储、管理、分析表达的有利工具。水利信息量大繁杂，它包含：实时数据、历史数据、环境数据、经济数据、矢量数据等信息。这些信息中80%以上与空间信息有关，实践证明：GIS可以胜任存储、管理这么庞杂的数据。做好GIS在水利防灾信息系统上的研究对于水利信息化改造和提升传统产业思路，是非常重要的，它是推动水利现代化的重要措施之一。
1.4.3堤防风险分析预警。堤防风险分析预警是将河道的堤防分成多个堤段，根据动态计算的水位与堤防高程比较，分析哪些堤段已经漫堤、哪些堤段己接近漫堤、哪些堤段相对安全等，并对已经漫堤和即将漫堤的堤段分级别进行预警。
1.4.4溃口方案分析。动态洪水风险图绘制时提供设置溃口的功能，用户可以根据洪水发生时的真实溃堤、管涌情况，在相应位置设置溃口，用以更准确地模拟溃口方案。理论上，溃口可能发生在堤防的任意一处，有限的“溃口”方案难以应对实际防汛过程中所可能遇到的情况，因此风险图绘制的溃口设置可以很好的解决这个问题。
3系统功能
3.1漫游功能
系统三维场景的展示及二维三维场景的联动操作是系统的一大特色。对此，系统针对二维和三维场景分别提供了不同的漫游方式。在二维场景中主要提供了放大、缩小、平移、全景、缩略图等常用的漫游方式。在三维场景中，根据三维显示效果提供了导航、旋转、录制等特有功能。导航功能可以按照用户在线路上的需求，在系统中自定义导航线路，实现自动导航，可以用其来展示某一次水灾的过境情景。旋转功能可以根据用户的需求按照不同的角度进行旋转，进而全面展示地形、水利工程等具备三维特点的地物。
1.2需求的细化及数据库的设计
洪水风险图系统主要作为防汛决策辅助的手段，需满足研究区域的水文雨量站以及防洪工程的快速定位及信息查询、洪水风险分析、风险图的灾情统计及管理等功能。根据系统需求，对收集整理的空间及非空间数据进行设计并构建数据库。系统数据库设计采用MicrosoRSQLServer2008作为数据库存储空间数据和非空间数据。SQLsenrer2008提供了全面性的空间支持，提供了Geograhy和Geometry两种空间数据类型用以存储空间数据。
二三维联动的GIS系统体系结构构建技术
２００８．０４Ｎｏ．２ＷＷＷ．ＧＷＮ．ＯＲＧ．ＣＮ地理信息世界ＧＥＯＭＡＴＩＣＳＷＯＲＬＤＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ２Ｄ＆３ＤＧＩＳＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＷＡＮＹｏｕ，ＢＩＡＮＦｕ－ｌｉｎｇ（ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＳｐａｔｉａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＤｉｇｉｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｃｈｏｏｌｏｆＳｏｆｔｗａｒｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｔｈｔｈｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｓｐａｔｉａｌａｎａｌｙｓｉｓｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆ２ＤＧＩＳａｎｄｔｈｅｍａｔｕｒｅｖｉｓｕａｌｉｚａ－ｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆ３ＤＧＩＳ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ２Ｄ＆３ＤｍｉｘｅｄＧＩＳｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＶＲＥａｇｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ２Ｄ＆３Ｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｂｏｔｈｉｎｄａｔａｂａｓｅｌｅｖｅｌａｎｄｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｌｅｖｅｌ．Ａｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎａｐｏｒｔ＇ｓ３Ｄ－ＧＩＳｐｒｏｊｅｃｔｓｈｏｗｔｈａｔｏｕｒａｐｐｒｏａｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｖｉｖｉｄ３Ｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅＧＩＳｓｐａｔｉａｌａｎａｌ－ｙｓｉｓｂｙａｓｓｉｓｔｉｎｇｗｉｔｈ３Ｄｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ２Ｄ＆３Ｄ；ＧＩＳａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；ＶＲＥａｇｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔ０引言ＧＩＳ在我国经过近３０年的发展，理论和技术日趋成熟，应用已深入到测绘、土地、环境、电力、交通等诸多领域。
随着应用领域的不断扩展和深入，人们越来越多地要求从３维空间来观察和处理问题。
一种无缝集成的二三维联动WebGIS设计及实现
一种无缝集成的二三维联动WebGIS设计及实现郑国江;赵园春;李成名【摘要】传统二维GIS具有强大的空间查询、分析功能,而三维GIS具有很好的空间直观显示性.实现二三维GIS的联动与互操作,可以充分发挥二三维GIS各自的优点.本文提出了一种有效可行的解决方案,实现了具有实时联动漫游、缩放和信息标注等功能的WebGIS二三维联动系统.%Traditional two-dimension(2D) GIS has powerful function of spatial query and spatial analysis, while three-dimension (3D) GIS has outstanding performance of the spatially explicit visualization The combination and interoperability between 2D GIS and 3D GIS can give full play of their respective advantages. In this paper, an effective and feasible design resolution is introduced, and a 2D/3D combined WebGIS application with real-time associated roaming, zooming, and symbol plotting has been realized.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P112-115)【关键词】二维GIS;三维GIS;系统联动【作者】郑国江;赵园春;李成名【作者单位】中国测绘科学研究院,北京100830;中国测绘科学研究院,北京100830;中国测绘科学研究院,北京100830【正文语种】中文【中图分类】P2081 前言地理信息系统(GIS)经过几十年的发展,理论和技术已经日趋成熟,其应用已经深入到国土、环保、电力、交通等多种领域,随着应用的不断深入,促使GIS在理论和技术上不断发展[1]。
arcgis全面的二三维一体化
6.全面的二三维一体化6.1.概述经过几十年的发展，GIS已经从只有少数专业人士才懂的应用系统，成为日益走向大众的专业软件。
如今的二维GIS已经渗透到社会的各行各业已经在政府生产和决策中起到了巨大的作用。
三维GIS相比二维GIS具有更加直观的优势，容易被更多的用户所接受。
当前的二维和三维GIS各具优势，人们常常希望在一个系统中能够同时包含二维和三维GIS的功能。
二维GIS拥有成熟的数据结构、多种多样的专题图和统计图、丰富的查询、强大的分析手段、成熟的业务处理流程等等，二维GIS已经成为建立三维GIS基础。
ArcGIS从数据、数据管理、可视化、空间分析、系统定制、服务发布等方面实现全面的二三一体化技术，使用ArcGIS构建三维GIS如同使用ArcGIS构建二维GIS一样的快捷、高效和强大。
6.2.数据一体化经过几十年的发展，目前GIS的用户大部分都积累了大量二维数据，包括影像、DEM、矢量等基础数据。
构建三维GIS可以充分利用这些基础，不用进行数据转换，可以直接将原来在二维中显示的数据加载到三维GIS。
以earth_1km.img数据为例，使用ArcMap 和ArcGlobe加载同一幅影像，如图6.2-1所示和6.2.-2所示：图6.2-1二维场景图6.2-1三维场景ArcGIS数据二三维一体化的优势：（1）原有二维数据无需进行格式转换，避免了准备两份数据，减少空间冗余，易于更新维护；（2）构建三维场景时，原有数据可以使用原二维数据高效的空间索引、影像金字塔、并且支持动态投影，减少再次数据处理时间，为高效运行提供了保障。
6.3.数据存储管理一体化传统基于文件与关系数据库混合的GIS数据库管理方式由于在数据安全性、多用户操作、网络共享及数据动态更新等方面已不能满足日益增长的需要。
现有的对象关系型数据库管理系统（ORDBMS）保留关系数据库优点的同时，也采纳了面向对象数据库设计的某些原理，具有将结构性的数据组织成某种特定数据类型的机制，这使得它不仅能够处理3D数据的复杂关系，也能将在逻辑上需要以整体对待的数据组织成一个对象，这为三维GIS的海量数据管理提供了一条切实可行的途径。
移动GIS二三维一体化数据模型的研究的开题报告
移动GIS二三维一体化数据模型的研究的开题报告一、开题背景随着移动互联网和物联网的快速发展，移动GIS技术应用越来越广泛，成为重要的社会信息化基础设施之一。
传统的GIS主要是基于平面地图的二维方式，随着3D建模技术的发展，3D地图成为GIS技术的重要发展方向。
这就要求开发基于移动设备的二三维一体化的GIS系统，以满足用户对不同维度数据的需求。
目前基于移动设备的GIS技术还存在着许多挑战，比如数据采集、数据存储、数据传输等方面都需要更加完善的技术支持。
在此背景下，研究移动GIS二三维一体化数据模型，有重要的理论和实践意义。
二、研究内容1. 移动GIS发展现状及问题分析2. 移动GIS二三维一体化技术原理研究3. 移动GIS二三维一体化数据模型设计，包括二三维空间关系的建立、数据类型定义、数据组织结构等方面。
4. 数据采集和存储技术的研究，包括位置信息采集、卫星图像数据的下载和转换等方面，同时也要考虑数据压缩和存储技术的优化。
5. 移动GIS二三维一体化系统开发，包括移动设备应用软件、服务端支持软件等方面的研究。
三、研究目标本次研究旨在构建基于移动设备的二三维一体化的GIS系统，并提出一种适合移动环境的数据模型，使得移动终端用户能够方便地获取和操作地图数据，进一步提升移动GIS的应用价值。
四、研究意义本研究的意义在于：1. 促进移动GIS技术在实际应用中的推广和发展，以满足社会信息化进程的需求。
2. 提高移动设备用户的地图应用体验，满足不同维度的数据查看和分析的需求。
3. 推动GIS的技术发展，以便进一步的GIS应用和研究。
五、研究方法本研究将采用文献研究、实证研究、建模等方法，分别在理论层面和实践层面进行系统化设计和分析，为移动GIS 二三维一体化数据模型的构建提供理论和技术支持。
六、进度安排2019年04月-2019年06月：文献研究和调研2019年07月-2019年09月：移动GIS二三维一体化数据模型设计和开发2019年10月-2019年12月：移动GIS二三维一体化系统开发2020年01月-2020年02月：系统测试和性能优化2020年03月-2020年04月：论文写作和答辩准备七、预期成果1. 移动GIS二三维一体化数据模型的设计和实现2. 基于移动设备的二三维一体化GIS系统的开发与实现3. 系统测试、性能优化和论文撰写4. 移动GIS二三维一体化技术实现等相关成果八、参考文献1. 沈祖聪. GIS基础与应用(第四版)[M]. 电子工业出版社,2016.2. 赵冬梅. 移动GIS的发展和应用[J]. 信息技术,2013.3. 肖蕴兴,刘强,马小鹏. 移动GIS开发技术研究[J]. 计算机工程与应用,2016.4. 梅慧, 徐伟茹, 汪迎, 戎颖, 王占涛, 赵鹏, 邢海峰. 基于3S技术的移动GIS系统设计研究[J].地理空间信息, 2019.5. Fan Xiulan, LinJing. Research of Mobile 3D GIS Application Based on Unity3D[J]. Journal of Software, 2018.。
二三维一体化军工GIS关键技术研究
0引言随着时代的发展，科学技术的不断进步，国家的经济发展状况越来越好，所以投入在国防方面的资金也越来越多，军工事业作为每个国家最重要的一项战略计划，所以军工事业的发展是十分重要的，而以往的三维GIS 的技术有着许多的问题和缺点，在军工事业的使用中，无法能够将信息完整的表现出来，所以要将二维三维进行结合，将二维的宏观以及三维的微观进行结合，将优点进行结合，为我国的军工事业做出贡献，这样以来就能够将所需要的信息进行更加全部的表达，通过各个方面为我国的相关的军事计划提供了技术的帮助和支持，这样一来就能够对我国的国防提供有效的信息，促进我国的国防发展。
1MGIS 的功能及特点MGIS 是GIS 的军事应用。
它主要是基于计算机硬件和互联网技术的支持。
它可以利用系统工程、信息技术、军事科学、绘图、人工智能等技术和理论，收集、存储、检索、计算和分析与地理空间位置有关的所有因素。
这些因素可以是战场地形、空间环境、天气等。
此外，随着技术的发展，MGIS 具有分析、预测和辅助决策的能力，对战场的顺利控制有很大的帮助。
当其他系统与MGIS 集成时，可以大大提高军事信息系统的质量和能量。
首先，电子沙盘技术，如图1所示。
对于MGIS 的电子沙盘处理子系统，它可以将各种信息叠加在真实图像中，如道路交通状况、可见状态、气象、军事装备等。
二是地理信息的多媒体集成处理。
它主要包括数据采集、处理、多媒体信息编码、格式转换、多媒体图像拼接、多媒体视频图像、图像和声音输出等，使数据更加人性化。
多媒体数据库管理，上述数据管理，安全设置，访问安全控作者简介院李云龙(1989-),男,助理工程师,硕士,研究方向为计算机软件;杨雅迪(1989-),女,助理工程师,硕士,研究方向为计算机软件。
二三维一体化军工GIS 关键技术研究Research on Key Technologies of Two-Dimensional and Three-Dimensional Integrated MilitaryGIS李云龙,杨雅迪（中国电子科技集团公司第二十八研究所,江苏南京210007）Li Yun-long,Yang Ya-di (The 28th Research Institute of China Electronic Science and Technol-ogy Group,Jiangsu Nanjing 210007）摘要：军工事业关系到国家的安全和稳定，只有提高我国军事能力才能创建一个和谐稳定的社会。
一种无缝集成的二三维联动WebGIS设计及实现
中图 分 类 号 ： ２ ８ Ｐ ０
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ ０ １ ７ ２ １ ） １ ＿Ｏ １ —０ １ ０ —３ ７ （ ０ １ １ ５ １ ２ ４
功能 联动 是重 要环 节 。
三
能 实现 二三 维 系 统 场景 的一 致 性 。 为 了便 于 计 算 ，
将 三维 视点 空 间位 置 （ Ｙ， ） 换 为 二 维 平 面 上 Ｘ， ｚ 转
的地理 坐标 和第 三维 上 的视点 高度 ， 即据地 面高 度 。
转 换后 ， 需建 立二 维 坐 标 （ Ｙ） 三维 视 点 地 理 只 Ｘ， 与 坐 标 （ ｏ ， ａ） 二 维 比例 尺 （ ｃｌ） 三 维 视 点 高 Ｌ ｎＬ ｔ、 Ｓ ａｅ 与
（ Ｄ）ＧＩ ａ ｕ ｓａ ｄｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｈ ｐ ｔ ｌ ｘ ｌ ｉ ｖｓ ａｉ ｔ ｎ Ｔｈ ｏ ｉａ ｉｎ ａ ｄ ｉ ｔｒ ｐ ｒ ｂ ｌ ｙ ｂ ｔ ｅ Ｄ Ｓ ａ ｄ ３ Ｓ ｈ ｓｏ ｔｔｎ ｇ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｔ ｅ ｓ ａｉ ｙ ｅ ｐ ｉ ｔ ｉｕ ｌ ａ ｉ ． ｅｃ ｍｂ ｎ ｔ ｎ ｎ ｅｏ ｅ ａ ｉｔ ｅｗｅ ｎ ２ ＧＩ ｎ ｉ ｌ ａ ｃ ｚ ｏ ｏ ｉ
（ ｒｃＸ渲 染 引擎 ） Ｄｉ ｔ ｅ
二 Ｇ 系 客 端／ 里 堡 维Ｉ统 户 １ 塑 ｓ １ Ｊａｒ Ｔ ＬＪ ＿ ａＳｉ ＨＭ 【 ｖｃｔ ｐ ＿
ＷＧＳ ４地 理坐 标 系 ， 于二 维 系 统 来 说 ， 取 的 空 ８ 对 采
问坐标 参考 不一 样也 决定 了二 三维 系统 坐标 转换 有 多 种情 况 。如 果 二 维 系 统 也 采 取 ＷＧＳ ４空 间 参 ８ 考， 二者 不需 要做 转换 ， 如果 二维 系统 采取平 面 投 但
基于开源项目的二三维联动GIS系统的设计与实现
第34卷增刊2009年10月测绘科学Sc i ence o f Survey ing and M app i ngV o l134SupplO ct1作者简介:高飞(1979-),男,硕士研究生,主要从事数据挖掘、信息可视化、系统开发等方面的研究工作。
E-m a i:l g aoyunshang@tom1co m收稿日期:2009-08-19基金项目:福建省科技计划项目基金资助(2008H0003)基于开源项目的二三维联动GIS系统的设计与实现高飞¹,尤磊º,阮红利¹(<¹福建省基础地理信息中心,福州350003;º信阳师范学院计算机与信息技术学院,河南信阳464000)=摘要>传统的二维地理信息系统技术成熟但缺乏三维可视化和虚拟仿真的效果,而目前的三维地理信息系统发展可拥有三维可视化的直观效果,然而还缺少二维地理信息系统的便捷。
以二三维联动为开发思路的地理信息系统能够解决这对矛盾。
本文提出一种基于开源项目的二三维联动G IS的设计方案,利用开源项目(Sharp M ap和N e t TopologySuite)和skyli ne三维插件实现了二三维联动G IS系统的设计开发。
=关键词>开源项目;Sharp M ap;skyli ne;二三维联动=中图分类号>P208=文献标识码>A=文章编号>1009-2307(2009)08-0144-031引言随着G IS理论和技术的日趋成熟,G IS应用已深入到测绘、土地、环境、电力、交通、应急管理等诸多领域。
随着应用领域的不断扩展和深入,二维G IS已经无法满足用户的需求,人们需要更为直观、真实的三维G IS作为交互式查询和分析的媒介,从三维立体的空间中观察和处理问题。
三维G IS是G IS的一个重要发展方向,也是G IS研究的热点之一[1,2]。
现有的三维G IS中,系统功能在三维场景可视化、实时漫游等方面取得了较好的成果,但查询分析功能比较弱。
二维GIS与三维场景交互技术的研究与应用
文章编号:1007-3817(2007)03-0018-02中图分类号:P208文献标志码:B 二维GIS与三维场景交互技术的研究与应用蓝秋萍李利军杨波(华中科技大学数字化工程中心,武汉市珞喻路1037号,430074)摘要介绍了二维GIS和三维场景仿真各自优缺点,提出了通过互响应技术结合两者优点的方法以克服各自的局限性,以灌区信息管理系统为例,实现了二维G IS和三维场景交互技术的具体应用。
关键词二维GI S;三维场景;互响应;灌区信息管理系统随着GIS技术在各个行业的应用推广,诸多灌区建立了基于GIS的灌区信息管理系统,提高了灌溉和生活用水率以及现代化灌区的管理水平。
在实践中,二维GIS虽然有强大的分析功能,但损失了空间位置信息,不能完整反映客观世界[1];三维虚拟场景虽然克服了这个缺点,但是也存在场景仿真技术不利于多元数据的管理以及对各种信息的处理与分析。
通过互响应机制相结合,二维GIS与三维场景仿真技术可以扬长避短、更好地服务于应用系统。
1二维GIS与三维场景交互前提二维电子地图和三维场景交互原理是通过互响应机制实现二维矢量地图和三维虚拟场景的结合。
由于二维电子地图采用的是矢量地图,所以容易实现地图放大、缩小和地物选择。
而二者互响应的前提就是实现二维地图和三维虚拟场景之间的一一映射,必须建立二者之间坐标系的惟一对应或对应地物名称(惟一的ID)的一一对应。
通过寻求中心点的方式,来实现二维三维坐标系的惟一对应。
首先找出二维地图和三维场景中某一相对应地物或者某个明显对应的点,通常选择二维和三维地图最左上方或最左下方的点为坐标中心参照点,二维地图或三维场景中其他任何一点都可以转换成与中心点的相对坐标,换算关系为:$X=(X-X Offset)/n$Y=(Y-Y Offset)/n式中,(X,Y)为二维/三维中某点坐标值,(X Offs et,Y Offse t)为中心参照点坐标值,($X,$Y)为(X,Y)点与中心参照点的相对坐标,n为二维地图与三维场景的比例大小。
[毕业论文]二维电子地图与三维虚拟场景的互响应与可视化
![[毕业论文]二维电子地图与三维虚拟场景的互响应与可视化](https://img.taocdn.com/s3/m/39291314df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1dc1.png)
摘要近几年来，随着计算机技术，特别是计算机图形学、网络、多媒体、三维仿真技术、虚拟现实技术的快速发展，给二维电子地图注入了新的活力，基于三维虚拟场景的三维电子地图正成为电子地图发展的一个重要方向。
但是三维虚拟场景又不可能完全取代二维电子地图。
最完美的解决方案是两者的有机集成。
本文研究的互响应思想有效地解决了当今独立的二维电子地图和独立的三维虚拟场景的各自不足之处，有机地结合了二维电子地图的宏观性、整体性、简洁性和三维虚拟场景的局部性、现实性、直观性的优点，同时又克服了二维电子地图的抽象多义性和三维虚拟场景漫游的方向迷失感，真正做到了两者间的优势互补。
其中互响应的表现形式主要为以下几点：用户在三维虚拟场景中漫游时，二维电子地图实时显示出相应的位置和视野（ＦＯＶ）；在二维电子地图中改变观察者位置，相应地在三维虚拟场景中视点跳到对应的位置。
在三维虚拟场景中改变视点位置，在二维电子地图中也跳到对应的位置；二维电子地图中进行目标属性信息查询的时候，三维虚拟场景的对应目标高亮显示；三维虚拟场景中进行目标属性信息查询的时候，二维电子地图的对应目标高亮度显示；实现空间和属性信息的双向查询，即可以从空间信息到属性信息的查询，也可以从属性信息到空间信息的查询；应用程序开始时，并不调入三维虚拟场景，只在用户需要观看三维虚拟场景的时候，在二维电子地图中拉框选择一块区域，实时动态地调入该块区域的三维虚拟场景；如果用户想观看沿某一条路径的三维虚拟场景中，可以在二维电子地图中选择一条路径，相应的在三维虚拟场景中将沿这条路径自动进行漫游。
论文还对二维电子地图和三维虚拟场景中的可视化以及互响应后的可视化问题进行了探讨。
对三维数据获取和创建三维模型库等几个关键问题进行了研究，其中对一些有用的细节技术如：ＬＯＤ（层次细节)、Ｂｉｌｌｂｏａｒｄ（公告牌）、Ｉｎｓｔａｎｃｅ（实例）等进行阐述。
最后以贵阳市某区为实验数据，在ＶＣ＋＋平台和Ｖｅｇａ函数库下实现了二维电子地图和三维虚拟场景的互响应与可视化的集成。
二维与三维信息互响应技术研究
第1期2008年3月 常州轻工职业技术学院学报Changzhou Institute of Light Industry Technoloy 二维与三维信息互响应技术研究董卫红(江苏常州轻工职业技术学院 江苏常州 213164) 〔摘 要〕随着计算机技术、仿真技术及虚拟现实技术的快速发展,给二维电子地图注入了新的活力,三维电子地图正成为电子地图发展的一个重要方向。
本文研究的互响应思想有效地解决了当今独立的二维电子地图和三维虚拟场景各自不足之处,做到了两者间的优势互补。
本文还对二维电子地图和三维虚拟场景中的可视化以及互响应后的可视化问题进行了探讨。
最后在VC++平台和Vega函数库下实现了二维和三维信息表现的融合与互响应。
〔关键词〕可视化 互响应 电子地图 三维虚拟场景 1 二维电子地图和三维虚拟场景的结合概述传统的二维地图,作为常规性的测绘产品,是一种有效的地理空间信息载体,在人们认识地理环境,获取并分析应用地理信息中发挥了重要作用,是地理信息的重要表现形式[1]。
二维电子地图以其宏观性、整体性、简洁性等优点,至今仍然是人们认识空间信息不可替代的重要工具。
但是我们生活在一个真三维的现实世界里,二维电子地图只对处于三维空间中的各种地理对象全部进行向二维平面投影的简化处理,导致第三维方向(即垂直方向)上的几何位置信息、空间拓扑信息和部分语义信息的损失,不能完整地反映客观世界[2]。
三维虚拟地图以其直观的三维地形、地物代替了抽象的二维地图符号。
三维模型具有现实性、直观性和逼真性的优点。
用户不需要经过任何的训练就能理解三维模型符号的含义[3]。
三维虚拟场景虽然具有逼真的视觉效果的优点,但也存在一些不足之处,其中一个重要方面是在三维虚拟场景漫游时容易产生方向迷失感,用户在三维虚拟场景中漫游的时候往往只能看到视野范围中的物体,导致用户在漫游时缺乏整体感,常常容易迷失方向。
基于两者的优缺点,采取将两者的有机结合的策略,充分发挥两者的优势,即结合二维电子地图的宏观性、整体性、简洁性和三维虚拟场景的局部性、现实性、直观性的优点,同时又克服了二维地图的抽象多义性和三维虚拟场景漫游的方向迷失感。
二三维一体化GIS技术及其实现分析
二三维一体化 GIS技术及其实现分析摘要：本文围绕二三维一体化的GIS在技术及其实现方面展开了分析。
首先针对二三维一体化的技术途径，在集成开发模式、重新设计开发的模式上展开了分析，接着对三维一体化的技术要求，在数据一体化、数据管理的一体化、显示一体化、操控显示的一体化、分析查询的一体化上展开了分析。
最后针对二三维一体化的实现，在系统集成的框架、一体化图形在显示以及框架方面的操作、态势信息在二三维一体化当中的显示上展开了分析。
关键词：二三维；一体化；GIS技术前言：由于二维以及三维GIS的优势互补，为了满足业务上的需要，许多用户就不得不在系统、维护方面建立两套数据，但是随着技术不间断的更新加快以及数据量持续的增加，系统升级、数据维护当中的问题日益凸显，用户对于二三维在一体化方面的需求也更加迫切，因此针对二三维一体化在GIS技术以及实现方面进行分析是很有必要的。
1二三维一体化的GIS技术概述1.1 二三维一体化的技术途径1.1.1集成开发模式就是根据现存的二维、三维的GIS基础软件进行的集成开发的模式。
这种模式在特点方面具备开发速度快、可以保留选择二维、三维的GIS在基础软件方面的技术等这些优点，但是很难在二维、三维的功能高度方面进行集成，因此不可避免的在数据方面就会形成存储冗余，让数据维护在代价方面被增大。
1.1.2重新设计开发的模式这种模式是根据用户提出的需求以及二三维在一体化方面的要求，从二三维的分析、可视化、软件集成控制、数据存储管理、数据模型等这些方面去着手，重新去设计和研制出二三维的一体化系统，让其在开发系统方面能够实现最佳的二三维一体化的性能。
进而基于二三维的一体化GIS平台所开展的应用系统，在开发方面可以归纳到这一模式当中。
1.2 三维一体化的技术要求1.2.1 数据一体化二三维一体化的GIS在各项功能当中使用的是同一套地理空间的数据，为了让这一目标得到实现，在存储管理、数据组织、数据模型设计等这些方面，必须对二三维的特点进行充分考虑，尤其是数据在二维、三维在显示时需要的转换效率，还有三维在显示实际数据读取的效率。
面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究
面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究康来;赵健;宋汉辰;吴玲达【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2009(036)011【摘要】A fast terrain matching method for 3D visualization of 2D GIS vector data was proposed.3D terrain features based on vector information were firstly classified by its characteristic, then either feature adjusting or terrain adjusting method was chosen for matching of features and terrain.Feature adjusting method adjusted the position and gesture of features in real-time, terrain adjusting method applied terrain deformation to vector constrained field based on different distance measurement.The algorithms also dealt with some special cases such as low resolution of terrain dataset and multi-vector restriction applied to the samearea.Experimental results show that our method could meet the requirement of terrain matching effectively for 3D terrain features basedon vector data including points, lines and surfaces with high visual quality.%提出一种二维GIS矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法.结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法.地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配.本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法.试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的.【总页数】5页(P262-265,292)【作者】康来;赵健;宋汉辰;吴玲达【作者单位】国防科技大学信息系统与管理学院,长沙,410073;国防科技大学信息系统与管理学院,长沙,410073;国防科技大学信息系统与管理学院,长沙,410073;国防科技大学信息系统与管理学院,长沙,410073【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.基于IMAGIS二维矢量数据的城市三维景观构建方法 [J], 郝卫英2.二维 GIS 的三维可视化方案 [J], 辛长安;白宝兴3.基于IMAGIS二维矢量数据的城市三维景观构建方法 [J], 郝卫英4.二维GIS的三维可视化方案 [J], 辛长安;白宝兴;5.面向3D WebGIS的屏幕空间矢量数据绘制方法 [J], 沈宝鸿;夏青;吴传均;鲍梦涛;王峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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万方数据
总第１６９期・浙江水利科技・２０１０年第３期
也转到对应的位置，并可在二维地图上自定义视点位置，三维场景将转到该视点位置之上。
反之亦然。
（２）交互浏览。
用户在三维虚拟场景中漫游时，在二维地图中动态显示出相应的位置和视野，通过实时跟踪三维虚拟场景中视点位置，然后由三维向二维不断发送当前坐标信息，二维接收到这些坐标值后，在对应的地图上绘制漫游路径。
在二维环境中进行漫游、缩放、拾取等操作时，三维场景能同步响应二维环境的动作，实现相应功能，反之亦然。
２．２数据同步
三维场景中的都对应于二维中的某一矢量图或模型点，在进行数据查询、数据更新操作时，通过这种对应保证二、三维数据的一致性，这是数据层面二三维联动的实质。
在系统中，对每一要素进行统一编码，二维实体和三维模型均有一致的ｍ号，因此能实现二维与三维交互查询与显示，同时二维空问数据和三维模型与属性信息能够双向查询。
通过鼠标或键盘等方式选择三维场景中的地理实体后，该实体的属性信息将以表格的形式显示在三维场景中。
在查询的同时，二维电子地图将定位到相同的地理位置上。
同样，系统将实现在二维地图上选择某一（或多个）地理实体后，三维场景将定位到该实体上，其属性信息也将以表格的形式显示在三维场景中。
其实现方法是依靠二维地图和三维场景中对应地物名称（Ｄ）惟一性，当二维地图中选中一个目标时，获得该地物的惟一Ⅲ，通过发送指令给三维，三维方面拾取其中的Ｄ信息后自动定位并高亮显示。
由于地物的数据组织引入了实体模型概念，每个实体对象都有对应的惟一标识符ｍ，一旦获得了对象的ｍ，就可以获得对应实体的全部信息。
３二三维联动ＧＩＳ应用实践
３．１系统架构设计
二三维联动ＧＩＳ系统是由二维ＧＩＳ系统和三维ＧＩＳ系统２个独立子系统通过消息通信机制连接在一起所构成。
因此，在设计系统时首先要考虑到这２个系统的相对独立性，即在不联通的情况下，每个子系统都能完成独立的地理信息系统功能，而在连通的情况下，又要能实现２个系统间的互操作，如在二维系统上添加１个符号，在三维系统上也要同时出现所标符号的三维符号，反之亦然。
另外，在二维上进行放缩、漫游时，三维场景也应跟着变化。
所以在设计此系统时，充分考虑到了上述的问题，将系统架构设计成如图１所示：
・３２・图１系统架构图
３．２二三维联动ＧＩＳ系统实现
由于Ｓｋｙｔｔｎｅ软件提供了三维数据制作、管理和浏览功
能，且其数据调度合理，显示场景流畅，所以在开发三维
ＧＩＳ系统时，选用此平台来进行开发，主要实现了基于
Ｓｋｙｌｉｎｅ二次开发ＡＰＩ的三维场景数据浏览、显示与分析功
能，在此基础上结合相应的符号规范和符号体系完成了三
维符号设计与三维地图符号原形库的开发，并将此原形库
联入三维Ｃ舀系统中。
对二维Ｇ璐选用了瓦片式（ＩＳ，系统
在二维ＧＩＳ平台所提供的地理信息显示开发平台上，结合
三维地理信息显示平台通过消息相应机制实现了联动式的
场景漫游、场景放缩和符号添加等功能，即在联通的情况
下，二维或三维任一场景中进行漫游、放缩和操作，在另
一场景中会同时实现相关的操作。
在联通的情况下，通过计算当前操作程序的显示窗口
范围来填充消息参数，进而将消息通过需联通程序的实例
发送给需联通的程序，联通程序得到消息后通过消息解析
得到坐标范围，再通过其所带有的漫游接口将显示区移动
到所给的坐标范围，这样就实现联动式漫游和放缩。
二维
地图与三维地图之间通过ｐａｒｅｎｔ．ｗｉｎｄｏｗ．ｆｒａｍｅ８［ｉ］来传递参
数，具体实现就是在操作二维地图时，得到二维地图的中
心点以及地图缩放比例，然后通过函数去设置三维地图的
中心点和相机高度。
实现的效果如图２所示：
４结论
图２二三维联动示意图
传统的二维地理信息系统技术成熟但缺乏三维可视化
的能力，而三维地理信息系统拥有三维可视化能力但缺少
二维地理信息系统的便捷。
以二三维联动为开发思路的地
理信息系统能够解决这对矛盾。
本文基于二三维联动Ｃ坞
的研究，实现了二维瓦片式ＧＩＳ和三维ＧＩＳ（寐：ｕ胍）的
联动，有效地改善了独立二维地图与三维场景的不足，对
ＧＩＳ系统的开发做出了一种新的、有益的尝试，将这种互响
应技术应用于传统上的二维管理系统，使得信息管理不再
在盲目和抽象，便于普通用户或者管理决策者使用，从而
提高了管理效率。
（责任编辑韩继静）
万方数据
二维GIS与三维GIS联动技术研究
作者：程海洋， 宋立松， 曹建兵， 张泽锋， 方琛亮， CHENG Hai-yang， SONG Li-song，CAO Jian-bing， ZHANG Ze-feng， FANG Chen-liang
作者单位：浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020
刊名：
浙江水利科技
英文刊名：ZHEJIANG HYDROTECHNICS
年，卷(期)：2010，""(3)
被引用次数：0次
本文链接：/Periodical_zjslkj201003012.aspx
授权使用：河海大学图书馆（南京校区）(hhdxtsg)，授权号：90a49051-8bcc-49df-b440-9e350109088f
下载时间：2010年11月21日。