三维地理信息系统知识点总结
第八讲地理信息系统三维建模
D L / A
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（10）地表辐照度
计算辐照度需考虑日照条件（太阳赤纬、高度角、时 角及大气状况）与坡面几何条件的相互关系由下式决
定： E S s S c i a c n t a b o s t c i s n s o S i
反映某一面积单元内地势伏变化的复杂 程度，是地表面积与投影面积之比：
RA 实 /A 坡 nse R ic A i/ nA i
i 1
i 1
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（8）坡面形态
根据相邻网格点上的坡度和坡向之间的 逻辑关系，可以判断坡形的凹凸变化情 况，确定沟谷线、山脊和鞍部的位置， 划分流域范围。
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（9）沟谷密度
1） 边界表示法
2） 空间实体枚举法
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八叉树适合矿产管理：
1） 它能表示任何不规则的或具有断裂面 的地理实体；
2） 它能在同一数据结构中存贮几何和基 本的地质信息；
3） 它同样能对不均质的地理实体的内部 进行描述。
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一个三维GIS的原型
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IVM（Interactive Volume Modeling）系统
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SGM（Stratigraphic Geo-cellular Modeling）系统
1、 地层模型 2、 探井模型 3、 属性模型 1） 为用户提供了精确定义地质模型和根据序列或层边界分布来
内插属性值的能力 2） 每个格网要赋予与多达100项属性； 3） 具有过滤功能。
Stratamodel Co.
·提供录活的图形、图像 输出功能，可输出线划 图，影像图和三维景观 图。
·系统的输出可直接与众 多的GIS系统连接，如： Arc/into 、 GeoStar 和 MAPFIS等。
地理信息系统知识点总结
GIS=GI+S
2、地理信息系统区别于其他信息系统的主要特点
（1）地理空间数据和信息的特殊Байду номын сангаас杂性
（ 2）具备可视化功能
（4）数据量大 （ 5）注重空间分析
第二节 地理信息系统的分类
（ 3）区域性和层次性
信息系统（ IS ）
非空间信息系统
空间信息系统 (SIS)
图书检索系统等 MIS
GIS 软件
基础软件
GIS
系统软件
空间数据
GIS 的操作对象为空间数据 空间数据特征：几何、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构； 空间数据管理：
几何数据：文件
属性数据：关系数据库 ,,,, 应用人员
地图生产者、地图出版者、地图使用者、地理学专家、数据采集者、数据库设计者、数据库 管理者、系统开发人员
GIS 应用人员：包括系统开发人员和 GIS 技术的最终用户，他们的业务素质和专业知识是 GIS 工程及其应用成败的关键。 GIS 应用人员的职责： 人是 GIS 中重要的构成因素， 仅有系统软件、 硬件和数据还构不成完 整的地理信息系统，需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、应用程序开发、信息提 取、为地理决策提供服务。
据往往缺乏拓扑关系；
析，提供辅助决策信
息
他与数据库的联系通常是一些简单的查
询。
第三节 地理信息系统的组成
硬件系统
地理数据
输入设备 存储设备 输出设备
数据输入 数据存储
信息输出 应用模型
系统操作
地
理
系统支持
数
据
库
地理分析
用户
软件系统 计算机系统软件
三维地图知识点总结
三维地图知识点总结一、三维地图的概念与特点1. 概念：三维地图是通过计算机图形学、遥感和地理信息系统等技术，以立体显示地理空间数据为主要表现手段的地图形式。
与传统地图相比，三维地图可以更加清晰生动地展示地表特征和地物形态，提供更加真实的视觉效果。
2. 特点：（1）立体显示：三维地图具有真实的高程、立体效果，可以准确地表现地表和地物的立体结构和形态；（2）生动直观：三维地图可以通过立体显示，使地理信息更加生动直观，有利于人们更好地理解地理空间数据；（3）多维数据展示：三维地图可以同时展示地表、地下和空中等多维地理空间数据，提供更加全面的信息；（4）交互性强：三维地图具有较强的交互性，用户可以通过缩放、旋转、移动等操作与地图进行互动；二、三维地图的制作与获取1. 数据采集：三维地图的制作离不开地理空间数据的采集，数据采集的手段包括航空摄影、遥感卫星、激光雷达测绘、GPS定位等，通过这些手段获取地表、地下和空中的地理信息数据；2. 数据处理：通过GIS和计算机图形学等技术对采集到的地理空间数据进行处理，如地形建模、纹理贴图、光照渲染等，将数据转化为能够呈现立体效果的三维模型；3. 数据显示：通过相应的可视化软件或平台对处理后的三维地理空间数据进行显示，如ArcGIS、Google Earth等，将其呈现在屏幕上供用户观看和操作；三、三维地图的应用领域1. 城市规划：三维地图可以辅助城市规划师进行城市规划，通过立体显示城市的建筑、道路、绿地等，可以更加直观地展示城市内部的空间布局和景观，为城市规划提供更好的参考依据；2. 土地管理：三维地图可以用于土地资源的利用规划和管理，通过展示土地的地形、地貌等特征，对土地资源进行评估和分析，指导土地的合理利用；3. 自然资源开发利用：三维地图可以用于自然资源的调查和评估，通过立体显示地表地形、植被、水体等，对自然资源进行资源量、质量等方面的分析，为自然资源的开发利用提供科学依据；4. 灾害预防和救援：三维地图可以用于灾害的预测、监测和救援，如洪水、地震、山体滑坡等灾害，通过立体显示受灾地区的地形、道路、建筑等，为灾害预防和救援提供信息支援；四、三维地图的发展趋势1. 技术创新：随着计算机图形学、遥感和地理信息系统等技术的不断创新，三维地图的制作和显示技术将更加精确、高效和实时化；2. 数据开放：随着地理信息开放政策的推动，地理空间数据资源将更加丰富，三维地图的制作和应用领域将更加广泛；3. 跨界融合：三维地图将与虚拟现实、增强现实、人工智能等技术融合，为用户提供更加沉浸式的体验，拓展更多的应用场景；4. 用户需求导向：三维地图将更加关注用户需求，打破地理信息的专业壁垒，为不同行业和领域的用户提供更加个性化、定制化的服务。
地理信息系统复习总结资料
地理信息系统：用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统2、地空间分析的三大基本要素是：空间位置、空间属性，时间数据4、GIS基本功能：数据采集与输入、空间数据分析与处理、地图制图与数据输出应用功能：空间数据的可视化、统计与量算、规划与管理、预测与监测、辅助决策GIS主要应用领域：测绘与地图制图、资源管理、灾害监测、环境保护、城市与区域规划、宏观决策、国防1、地理实体的几何抽象：点（point）：零维、线（line）：一维、面（polygon）：二维、体（volume）：三维2、地理空间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征3、GIS中的地理空间数据=空间特征数据+属性特征数据空间特征数据=定位数据+空间关系数据属性特征数据=专题属性数据+时间数据4、地理空间数据的来源：地图数据、影像数据、地形数据、属性数据、元数据5、GIS三个抽象层次：概念模型、逻辑数据模型、物理数据模型7、地理空间数据的空间关系：现实生活中的实体大多都不是孤立存在的。
GIS中的空间数据是用点、线、面、体来描述现实世界中的地理实体或现象，它不仅要表示地理实体的空间位置、形态，而且还要表示地理实体的属性及实体间的空间关系（要用自己话描述）8、空间关系三种基本类型：拓扑关系、方向关系、度量关系10、拓扑空间关系：邻接关系：指空间图形中同类元素之间呈邻接的关系关联关系：指空间图形中不同元素之间呈关联的关系包含关系：指空间图形中同类但不同级元素之间的包含关系12、空间数据拓扑关系的意义：确定地理实体间的相对空间位置，无需坐标和距离，比几何关系具有更大稳定性，不随地图投影而变化、确保数据质量和完整性、有利于空间要素的查询，多边形和多边形的叠合，如某县与哪些县邻接，某条铁路通过哪些地区，强化GIS分析、可根据拓扑关系重建地理实体13、方向关系：地理事物在空间中的相互方位和排列顺序（基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵线方向三种）16、矢量数据结构：使用点及其x、y坐标来表示具有清晰空间位置和边界的具体要素特点：定位明显，属性隐含•点：空间的一个坐标点•线：多个点组成的弧段•面：多个弧段组成的封闭多边形17、简单矢量数据结构：只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。
三维地理信息系统的基本原理与方法
三维地理信息系统的基本原理与方法随着科技的进步和人类社会的发展，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）已经成为对地理空间数据进行管理、分析和可视化的重要工具。
而在GIS的基础上，三维地理信息系统（3D GIS）的出现，则使地理空间数据的表示更加真实和直观。
本文将探讨三维地理信息系统的基本原理与方法。
首先，我们需要了解三维地理信息系统的基本原理。
3D GIS是建立在二维GIS 的基础上的，它通过引入高程数据，将地理空间数据从平面转换为三维空间中的对象，实现对地貌、建筑、地下管道等三维要素的模拟和分析。
具体来说，3D GIS的基本原理包括以下几个方面：1. 数据采集：三维地理信息系统需要获取地理空间数据的三维坐标信息，通常通过遥感技术、激光扫描和GPS测量等手段进行数据采集。
遥感技术可以通过卫星或无人机获取大范围的地形数据和影像数据，激光扫描则可以获取高精度的地面点云数据，而GPS测量可以获取地物的准确位置信息。
2. 数据建模：在数据采集的基础上，需要将采集到的数据进行建模。
通常，三维地理信息系统采用的数据模型主要有TIN模型（三角网模型）、Grid模型（栅格模型）和三维离散对象模型。
这些模型可以有效地表示地物的三维形态和空间关系。
3. 数据存储：三维地理信息系统需要将采集到的数据进行存储和管理。
数据存储通常采用关系型数据库或面向对象数据库，以及一些专门用于存储三维数据的格式，如CityGML、KML等。
这样可以保证数据的完整性和一致性，并提供高效的数据检索和访问功能。
4. 数据可视化：三维地理信息系统通过将数据可视化，使之变得直观和易于理解。
数据可视化可以采用立体显示技术、视点导航技术以及光照模型等手段，将三维地理空间数据以真实的方式呈现给用户，帮助用户更好地理解地理空间关系。
在了解了三维地理信息系统的基本原理之后，我们可以进一步了解一些常用的三维地理信息系统的方法。
地理信息系统(GIS)重点总结
第一章1、信息：是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们(或系统0提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
2、数据：通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是用以载荷信息的物理符号，在计算机化的地理信息系统中，数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设备的形式而改变。
3、GIS：地理信息系统（GIS , Geographic Information Systems）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
特点：❶具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；❷以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层次的地理信息。
❸具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位，才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解，将隐含其中的信息变为显示表达，形成空间和时间上连续分布的综合信息基础，支持空间问题的处理与决策。
❹由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。
❺地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵确是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真。
4、1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息这一术语，并于1971年建立了世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。
5、地理信息系统的五大功能：输入、查询、编辑、分析、输出。
科目地理信息系统学习总结
科目地理信息系统学习总结地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术工具。
它的应用领域广泛，包括城市规划、环境保护、农业决策、灾害管理等。
通过学习地理信息系统，我对其原理和应用有了深入的了解，以下是我的学习总结。
一、GIS技术原理地理信息系统的核心是地理空间数据的采集、处理和分析。
在GIS 中，地理空间数据包括地形图、卫星影像、地形图和矢量数据等。
GIS技术主要由硬件、软件、数据和人员组成。
硬件包括计算机、显示器、打印机等；软件包括地理信息系统软件和数据库管理软件；数据则是构建GIS的基础，例如地形数据、影像数据和属性数据；人员则是负责GIS系统的运行和管理。
二、GIS数据类型在GIS中，地理空间数据可以分为矢量数据和栅格数据两种类型。
矢量数据由点、线、面等几何信息和属性信息组成，常用来表示地理要素的位置和属性。
栅格数据则是将地理空间区域划分为等大小的像元，在每个像元上记录统计信息，适用于连续变化的数据表示和分析。
三、GIS数据采集地理空间数据的采集是GIS技术应用的基础。
采集方法主要包括遥感、GPS和数字化三种方式。
遥感技术通过接收平台上的传感器所获取的地球表面信息，可以获取较细节的地理空间数据。
GPS技术则用于获取地理要素的位置信息，可以实现高精度的位置定位。
数字化则是将已有的纸质地图或图像通过扫描仪等设备转化为数字形式的地理数据。
四、GIS数据管理数据管理是GIS系统运行和应用的关键环节，主要包括数据输入、编辑、查询、存储和更新等过程。
在数据管理过程中，需要保证数据的准确性、完整性和一致性。
GIS系统通常使用数据库来存储和管理数据，通过数据库管理软件实现对数据的增删改查操作。
五、GIS数据分析GIS数据分析是GIS技术的核心功能之一，可以通过空间查询、空间分析、空间统计等方法获得更深层次的地理信息。
地理信息系统重点总结
地信复习纲要1、地信构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
2、地信的发展、应用（结合专业）3、空间数据的分类按数据来源 按数据结构 按数据特征 按几何特征 按数据发布形式 地图数据 矢量数据 空间数据 点 数字线画图DLG 影像数据 栅格数据 非空间属性数据 线 数字栅格图DRG 文本数据 面、曲面 数字高程模型DEM 体 数字正射影像图DOM 数字线划图:DLG 是现有地形图要素的矢量数据,保存各要素间的空间关系和相关的属性信息,全面地描述地表目标.数字栅格图:DRG 数据是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件. 数字高程模型:DEM 数据是以数字形式表达的地形起伏数据.数字正射影像图:DOM 数据是对遥感数字影像,经过像元进行投影改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射投影影像数据.4、拓扑关系的类型：关联：不同拓扑元素之间的关系邻接：相同拓扑元素之间的关系包含：面与其他元素之间的关系层次：相同拓扑元素之间的层次关系拓扑关系的意义：1）根据拓扑关系，不需要利用坐标和距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体地空间位置关系。
（因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。
）2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。
（例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源等）3）可以利用拓扑数据，重建地理实体。
（例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。
）5、游程编码结构逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压宿栅格数据量，消除数据间冗余。
（特别适用于二值图像数据的表示）6、四叉树结构（会写）将空间区域按照四个象限进行梯归分割，直到子象限的数值单调为止。
序号 二元组序列 1 （2,2） 2 （5,2) 3 （2,1） 4 （7,1） 5 （5,2） 6 （7,3） 7 （5,5） 2 2 5 5 2 7 5 5 7 7 7 5 5 5 5 5 二元映射7、布尔逻辑运算和(AND)、或(OR)、异或(XOR)、非(NOT)等。
测绘及三维建模知识点
测绘及三维建模知识点测绘及三维建模是一门与地理信息系统密切相关的学科，它涉及到对地理数据的测量、记录、处理、展示和分析。
测绘及三维建模在地理信息系统中的应用非常广泛，可以用于地图制作、土地调查、城市规划、环境保护等各个领域。
下面是该领域的一些重要知识点。
1.测量学基础知识2.地理坐标系地理坐标系是地球表面上一点的位置的标志，它由经度、纬度和高程组成。
测绘及三维建模需要对地理坐标系进行转换和分析，以便在地图或模型中准确表示地球上的位置。
3.地形数据采集和处理地形数据采集主要包括GPS测量和遥感技术。
GPS测量可以用于获取地面点的坐标，遥感技术可以通过卫星或航空平台获取地表特征的图像。
地形数据的处理包括数据的插值、平滑、滤波等处理方法。
4.建筑物三维建模建筑物三维建模是测绘及三维建模的重要应用之一、通过从航空或卫星图像中提取建筑物轮廓或使用激光雷达进行点云扫描，可以生成建筑物的三维模型。
建筑物的三维模型在城市规划、建筑设计等领域有着重要的应用。
5.地理信息系统地理信息系统是一种用于存储、管理和分析地理数据的技术系统。
它包括地理数据库、地图制作、空间数据分析等功能。
测绘及三维建模可以与地理信息系统结合使用，通过地理信息系统的功能对测绘和三维模型进行分析和展示。
6.数字高程模型数字高程模型是用于表示地球表面高程信息的数学模型。
通过测量和数据处理，可以生成数字高程模型，从而在地图或模型中准确表示地面的高程变化。
数字高程模型在城市规划、土地调查等领域有着重要的应用。
7.三维可视化技术三维可视化技术是将地理数据显示为三维图像或模型的技术。
它包括三维渲染、光照效果、阴影生成等技术。
通过三维可视化技术，可以更直观地展示地理数据的空间特征。
8.数据管理和共享以上是测绘及三维建模的一些重要知识点，了解这些知识点对于在该领域进行科学研究和工作至关重要。
同时，随着技术的不断进步和应用的不断发展，测绘及三维建模领域也在不断地发展和演变，需要不断学习和更新知识。
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。
地理信息系统知识点总结
1地理空间分析的三大要素空间位置属性时间2地理信息的独特特性空间分布性数据量大信息载体的多样性3地理信息系统的概念在计算机硬、软件系统的支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算。
分析、显示和描述的技术系统。
4 GIS的根本标志GIS的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。
空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性核定量的描述。
5完整的GIS组成计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员6GIS的硬件配置计算机主机数据输入设备数据存储设备数据输出设备7大地水准面的概念假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处正交的一个连续、闭合的水准面。
8遥感影像对空间信息的描述通过不同的颜色和灰度来表示9描述空间实体的两种基本方式栅格矢量结构10空间数据的三个基本特征空间特征属性特征时间特征11空间数据的拓扑关系邻接关系关联关系包含关系12元数据的性质及几种常用形式元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多的反映数据集自身的特征规律，以便用户对数据集的准确、高效的充分的利用与开发13空间元数据概念及获取方法概念：对于空间数据的描述或者说明获取：键盘输入、关联表、测量法、计算法、推理法14栅格结构、栅格比例尺的定义栅格：以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织方式，阵列中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征栅格比例尺：栅格大小与地表相应单元大小之比15栅格结构数据的获取途径1目读法 2数字化仪手扶或自动跟踪数字化地图，得到矢量数据结构后，再转换为栅格结构 3扫描数字法 4分类影像输入16确定栅格单元含有多个属性代码的方法中心点法面积占优法重要性法百分比法17栅格数据结构的编码方法分类链式编码游程长度编码块状编码四叉树编码18矢量数据结构的编码方法分类实体式索引式双重独立式链状双重独立式19栅格数据、矢量数据的显著特点是什么栅格：属性明显，定位隐含矢量：位置明显，属性隐含20基于图像数据的矢量化转换的步骤二值化：线划图形扫描后产生栅格数据细化：消除线划横断面栅格数的差异，使得欧线指标刘每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线位置的每个栅格宽度跟踪：将写入数据文件的细化处理后的栅格数据，整理为从节点出发的的线段或闭合的线条，并以矢量形式存储与特征栅格点中心的坐标。
GIS地理信息系统总结
一、名词解释1、元数据:关于数据的数据2、空间分析:一切用以提取地理空间信息乃至时空分布、组合、联系和发展知识的、涉及空间位置要素和空间关系的分析。
3、网络分析:通过模拟、分析网络的状态及资源在网络上的流动和分配等，研究网络结构、流动效率及网络资源等的优化问题的领域。
4、GIS网络分析：按照给定的应用需求，在一定约束条件下，基于网络结构和网络关系的分析计算，寻求最佳的解决办法。
5、DEM:区域上的三维向量的有限序列，函数表达为：Vi＝(xi,yi,zi) (i＝l，2，3，…，n)式中：xi、yi 平面坐标；zi (xi，yi)对应的高程值）6、缓冲区分析：对一组或一类地物按缓冲区的距离条件，建立缓冲区多边形图，形成缓冲区文件，将这一缓冲区图层与原始图层进行叠置分析，得到所需结果7、TIN：是直接基于不规则高程样点进行组合，将离散高程样点每三个邻近点联结成三角形，以连续的三角形面形成的数字高程模型二、填空题1、地形派生数据或地形分析: 坡度和坡向、等值线、可视域分析（通视分析）、地形轮廓线2、空间数据结构的编码方法:矢量结构编码方法：点实体矢量编码方法、线实体矢量编码方法、多边形矢量编码方法栅格数据编码方法：直接栅格编码、链码、游程长编码、块码、四叉树编码3、插值方法名称整体插值法：变换函数插值、趋势面分析和其他数学模拟、边界插值方法局部插值法：基本方法和技术路线、局部内插（线性内插、双线性多项式内插、双三次多项式（样条函数）内插）、移动平均法4、空间数据区别于计算机数据的本质特征：空间位置特征、空间数据与属性数据的一一对应关系地理空间数据=空间数据+非空间数据（属性数据+时态数据）地理空间数据＝空间特征数据+属性数据+两种数据的关联关系空间数据的基本特征：空间位置特征（空间数据）、属性特征（属性数据）、时态特征（时间尺度）三、简答题1、GIS数据的特点地理空间数据：表示地理现象和事物的数据地理空间信息：对地理空间数据的解释空间数据的基本特征：(1)空间位置特征（空间数据）地理位置数据（定位）和空间关系数据（拓扑关系）;(2)属性特征（属性数据）地物的自然或人文属性的定性和定量的指标;(3)时态特征（时间尺度）数据采集或地理现象发生的时刻或时段，对地理信息进行动态表现。
地理信息系统知识：GIS在三维建模中的应用
地理信息系统知识：GIS在三维建模中的应用随着城市规划和建筑业的迅速发展，三维建模已成为一种重要的技术手段。
三维建模对于规划和建筑设计的可视化、仿真和分析具有重要作用，而地理信息系统（GIS）则为三维建模提供了丰富的空间数据资源。
本文将探讨GIS在三维建模中的应用，包括三维场景建模、三维可视化、仿真分析和精细化建模等方面。
一、三维场景建模三维场景建模是通过现有的地理信息、道路、地形地貌数据等信息，构建城市三维场景模型，使得在可视化场景中建筑、道路、人行道等都能够呈现出真实且立体的景象。
GIS技术可以通过制作高-低建筑、路网、绿化带和功能区等各类数据图层，进行3D场景的构建和绘制。
组织不同的组件相互联系，可以生成各种建筑、机场、城市公共场所等场景模型。
它能够满足多维数据、多变量数据和高层建筑的数据需求，能够展现三维空间问题，满足决策需求。
二、三维可视化三维可视化是GIS在三维建模中的一项重要应用，它可以合理地展现三维场景模型，使得使用者能够更直观地了解和分析场景的结构和特征，也为决策提供了更为直观和准确的基础。
此外，三维可视化能够通过虚拟现实技术，使使用者在场景模型中更真实地体验和探索。
三、仿真分析仿真分析在三维建模中具有重要的应用价值。
GIS可以通过三维建模技术，将地图、地形、建筑等融合到三维环境中，实现城市规划、工程设计、应急管理等方面的仿真分析。
如城市洪水、灾害应急等情况就可以由此得到贴切生动的模拟。
而仿真分析技术使因素看似不可预测的场景中，我们能够对场景的发展方向做出预判，在实际应对时更加从容。
四、精细化建模精细化建模是三维建模中的重要内容，用于建立高度真实和准确的三维场景模型。
GIS利用各种高清的航空、卫星影像、地面测量、激光雷达和GPS技术，可以获取到非常详细的地理空间信息，建立起高精度的三维模型。
同时，精细化建模可以在三维可视化的基础上，进一步对3D模型进行分析、改进、扩展，使得3D模型更加符合实际情况。
地理信息系统知识点总结资料
地理信息系统知识点总结资料地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是一种以计算机为平台，集数据库管理系统、图形处理系统、统计分析系统于一体的地理信息处理系统，用于获取、存储、管理、分析、展示和共享地理空间信息。
1.地理信息的获取：通过地理定位设备（如全球定位系统）、遥感技术（如卫星图像、航空和航天遥感数据）等手段获取地理信息数据。
2.数据的存储与管理：将获取的地理信息数据进行结构化处理，并存储在数据库中，包括地理数据（如地图数据、空间数据）和属性数据（如人口数据、经济数据）。
3.数据的处理与分析：通过地理分析功能对地理数据和属性数据进行处理和分析，如空间查询、缓冲区分析、空间插值、空间统计等。
4.数据的展示与表达：通过地图制作、图表展示、可视化等方式将地理信息数据进行可视化表达，方便用户观察和理解数据。
5.数据的共享与交互：通过网络技术和互联网平台实现地理信息数据的共享和交互，提供实时数据查询和在线分析功能。
1.土地利用规划：通过地理信息系统对土地利用类型、土地资源信息进行分析和规划，高效管理土地资源，实现土地利用的合理化和可持续发展。
2.城市规划与管理：利用地理信息系统分析城市空间结构、人口分布、交通网络等，为城市规划和管理提供科学依据，优化城市布局和发展。
3.自然资源管理：通过地理信息系统对水资源、森林资源、矿产资源等进行监测、评估和管理，实现对自然资源的合理利用和保护。
4.环境保护与监测：利用地理信息系统对环境污染、生态系统变化等进行监测和评估，提供环境保护政策和措施的决策支持。
5.灾害风险评估与管理：通过地理信息系统对地震、洪水、飓风等自然灾害进行风险评估和预警，提供灾害管理和应急响应的依据。
1.多源数据融合：将多种数据源的地理信息数据进行整合和融合，提高数据的精度和可靠性。
2.云平台和大数据：将地理信息系统部署在云平台上，利用大数据分析技术进行地理信息处理和分析，提高系统的性能和效率。
地理信息系统知识点大全(二)
地理信息系统知识点大全（二）引言概述：地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种通过收集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
GIS在不同领域的应用越来越广泛，对于地理信息系统的了解和掌握对于从事相关工作的人员至关重要。
本文将介绍地理信息系统的相关知识点，以帮助读者更全面地了解和应用GIS技术。
正文内容：一、地理数据的获取和处理1. GPS定位原理和应用2. 遥感技术及其在GIS中的应用3. 数字地图的生成和处理4. 地理数据库的设计和管理5. 数据质量控制和修正技术二、地理数据的分析和建模1. 空间数据模型和存储结构2. 空间数据查询和空间分析方法3. 空间插值和空间推理技术4. 空间统计和地理模型建立5. 空间决策支持系统的设计和实现三、地理数据的可视化和展示1. 地图符号和制图原则2. 动态地图与交互式地图设计3. 空间数据可视化方法和技术4. 地图输出和打印技术5. 地理数据的三维可视化和虚拟现实技术四、地理信息系统的应用领域1. 城市和区域规划2. 自然资源管理3. 环境保护与监测4. 灾害风险评估和应急管理5. 交通运输和物流规划五、地理信息系统的发展和趋势1. WebGIS和移动GIS的发展2. 云计算和大数据在GIS中的应用3. 深度学习和人工智能技术在GIS领域的应用4. 地理信息技术与其他技术的融合5. 地理信息系统教育与人才培养的挑战与机遇总结：地理信息系统作为一种集数据处理、空间分析和地图制作为一体的技术系统，应用广泛且发展迅速。
本文介绍了地理数据的获取和处理、地理数据的分析和建模、地理数据的可视化和展示、地理信息系统的应用领域以及地理信息系统的发展和趋势等知识点。
读者可以根据自身需求选择性学习，加深对地理信息系统的理解和应用能力，为自己的工作和研究提供支持。
地理信息系统原理知识点整理
第一章绪论1、GIS定义：地理信息系统是对地球及表面有关地理分布数据进行采集、存储、管理、处理、分析、描述和三维可视化的技术系统。
2、GIS构成：硬件、软件、空间数据、人员。
3、GIS功能：数据采集、数据编辑与处理、数据存储、组织和管理、空间查询和空间分析、数据输出。
4、GIS与相关学科的关系：1）GIS与CAD：同：坐标参考系统；处理图形、非图形数据；对空间对象的空间相关关系建立和处理。
异：CAD不能建立地理坐标系统和完成地理坐标变换；CAD处理多为规则图形，而GIS 为非几何图形；CAD图形功能强而属性处理能力弱，而GIS图形与属性的操作比较频繁，且专业化特征比较强；GIS数据量比CAD大得多，数据结构、数据类型复杂，数据之间联系紧密；CAD不具备地理意义上的查询和分析能力。
2）GIS与MIS：同：对属性数据进行管理和处理；对图形数据进行存储。
异：GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用，MIS一般只处理属性数据，对图形数据以文件形式进行管理，图形要素不能分解查询，图形与数据之间没有联系；管理地图和地理信息的MIS 不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。
3）GIS与RS：a.遥感数据是GIS的重要信息源。
经过遥感信息系统处理的遥感信息，或进入GIS系统作为制图的背景图像，或是与经过分类的信息协同GIS与遥感的集成分析。
b.遥感图像信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件，主要强调对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，具有较强的制图功能，可设计丰富的符号和注记，虽有空间叠置分析功能，但由于缺少实体关系的描述，难以进行实体空间关系的描述，难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等。
5、GIS的发展趋势：地球观测与信息技术；网络地理信息系统；嵌入式地理信息系统；4D 地理信息系统和基于Web的空间信息服务。
第二章第三章地理空间与空间数据1、2、地球模型的建立：第一次逼近——大地水准面——大地体；第二次逼近——地球椭球体（旋转椭球体）；第三次逼近——参考椭球体（总椭球体）。
地理信息系统知识点总结
地理信息系统知识点总结地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理信息与数据进行整合、存储、管理、分析和展示的技术系统。
它涉及地理空间数据的获取、处理、分析和可视化等过程，被广泛应用于地理学、城市规划、土地管理、环境保护、应急管理等领域。
本文将对地理信息系统的概念、数据模型、空间分析和应用等知识点进行总结。
一、地理信息系统概念地理信息系统是一种将地理空间数据和属性数据进行整合的技术系统。
它可以对地理现象进行存储、查询、分析和展示，以实现对地理空间现象的理解和决策支持。
地理信息系统由硬件、软件、数据和人员组成，通过数字化手段对地理数据进行采集、输入、编辑、查询、分析和输出。
二、地理信息系统数据模型地理信息系统数据模型是描述地理现象在计算机中的存储和组织方式。
常见的地理信息系统数据模型包括矢量数据模型和栅格数据模型。
1. 矢量数据模型矢量数据模型将地理现象抽象为点、线、面等几何实体，通过坐标值和属性值来表示。
常用的矢量数据格式有点数据、线数据和面数据。
矢量数据模型适用于表示具体的地理对象，如道路、河流、建筑物等。
2. 栅格数据模型栅格数据模型将地理现象划分为规则的网格或像元，通过像元的属性值来表示地理现象。
栅格数据模型适用于表示连续的地理现象，如地形、气候等。
常见的栅格数据格式有DEM（数字高程模型）和遥感影像。
三、地理信息系统空间分析地理信息系统的空间分析是指利用地理空间数据进行地理现象的量化分析和模拟推理的过程。
常见的空间分析操作有空间查询、缓冲区分析、叠置分析、网络分析等。
1. 空间查询空间查询用于根据位置关系对地理空间数据进行查询，常见的查询操作有点在面内查询、相交查询、邻近查询等。
2. 缓冲区分析缓冲区分析是以某个对象为中心，确定其周围一定距离范围内的地理空间数据。
它可用于分析地理现象的扩散范围、热区分析等。
3. 叠置分析叠置分析是指将多个地理空间数据进行叠置计算，以获取不同因素之间的关系。
测绘技术中的三维地理信息系统
测绘技术中的三维地理信息系统引言在现代社会，测绘技术的发展与应用日益广泛。
三维地理信息系统作为一种重要的测绘技术手段，已经在各个领域得到了广泛应用。
本文将会对三维地理信息系统的概念、原理、应用以及发展前景进行探讨。
一、三维地理信息系统的概念与原理三维地理信息系统是一种集地理信息系统和测绘技术于一体的技术手段，旨在精确地描述和展示地球表面的三维结构。
通过采用高分辨率的地面测量数据以及现代计算机技术，三维地理信息系统能够准确地表示地球表面的地形、建筑物、水体等要素。
它通过建立地球表面的三维模型，为用户提供了更加真实、直观的地理信息展示方式。
三维地理信息系统的原理主要包括地理数据的获取、处理与分析以及可视化展示。
首先，地理数据的获取是三维地理信息系统的基础，通常采用激光雷达技术、卫星遥感技术等手段获取地表的数据。
其次，通过对获取的数据进行处理和分析，得到地球表面的三维模型。
最后，通过现代计算机图形学技术，将处理好的地理数据以三维方式进行展示。
二、三维地理信息系统的应用三维地理信息系统在各个领域都有广泛的应用。
首先，它在城市规划与设计中发挥了重要作用。
通过对城市的三维模型进行建立和分析，可以提供给城市规划人员更加准确的数据支持。
其次，在建筑设计和施工中，三维地理信息系统能够提供建筑物的三维展示，帮助设计师进行更好地设计和施工计划编制。
此外，三维地理信息系统还在环境保护、资源管理、灾害防控等领域得到了广泛应用。
三、三维地理信息系统的发展前景随着测绘技术的不断发展，三维地理信息系统正逐渐成为未来发展的趋势。
首先，随着遥感技术的不断进步，获取高分辨率的地理数据将变得更加容易。
同时，计算机技术的不断发展也为三维地理信息系统的可视化展示提供了更好的支持。
其次，随着大数据时代的到来，三维地理信息系统在数据处理和分析方面将会有更多的应用。
此外，云计算、人工智能等新技术的发展也将为三维地理信息系统的发展带来新的机遇和挑战。
地理信息系统知识点大全
地理信息系统知识点大全绪论GIS是地理信息系统的缩写，它由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，主要用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS的软硬件环境是其重要组成部分，包括地理信息科学、地理信息服务、地理信息基础软件和解决方案数据库软件等。
GIS的概念GIS是一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、管理和地理相关问题，例如城市规划、商业选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化等。
它主要由空间数据和关系数据库管理软件组成，流行的数据库软件主要有XXX、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。
XXX的SDE （Spatial Database Engine）是基于关系数据库的空间数据管理平台。
地理信息的定义地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识。
它可以通过数字、文字、图像和图形等多种方式进行表征，某些GIS软件中图形处理平台如XXX开发的AutoMapGIS软件、XXX的MGE GIS软件等都具有图形平台的功能。
空间数据是GIS的血液，GIS的操作对象就是空间数据。
空间数据具有存储、分析与显示地理信息的功能，其特点包括空间参考、属性、时间数据、空间分布性、多维性、动态性（时间性）和数据量大等。
空间数据的组织形式主要有矢量结构和栅格结构。
地理信息含义地理信息的含义是“有地理参照的信息”或者“与地理位置有关的信息”。
GIS的开发是以人为本的系统工程，管理人员需要具备业务素质和专业知识，才能够组织地理信息系统并具备采集、存储、查询、分析、显示和管理的能力。
了解GIS的定义和特点对于GIS的技术和功能有足够的了解，也有助于应用GIS解决实际问题。
空间变化规律，为决策提供科学依据。
GIS可以应用于许多行业，例如城市规划、土地利用、环境保护、农业、水利、交通、能源、地质勘探、公共安全等。
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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。
建筑物三维模型重建：基于图片、基于激光扫描数据数据获取系统的组成：激光扫描仪：(1)横向：系统相对定位数据(2)纵向：建筑物表面模型数据数码摄像机：建筑物表面纹理数据建筑物初始模型的建立：三维空间点云的建立：扫描匹配方法——相对定位、GPS校正法——全局定位三维点云预处理：建筑物表面反射率低导致激光信号弱。
扫描仪的固有误差。
树木、行人或车辆的遮挡。
作用：消除噪声干扰方法：(1)滤波优化：消除噪声，提取背景层。
(2)平滑处理：平滑表面。
(3)建筑物三角网格化简生成初始网格模型：作用：在尽可能保持原始模型特征的情况下，最大限度地减少原始模型的三角形和顶点的数目。
顶点最少原则,误差最小原则.目前现行方法在楼体表面网格化简上的比较：(1)最短边优先化简方法：排序网格中所有的边长，用堆来存储。
依次删除边长最小的边，直到达到预期的三角形数目。
缺点：容易丢失局部区域的框架结构。
下图为从22011个三角形化简到4201个三角形的效果。
(2)基于法向的网格化简. 化简依据:1、平面区域：平面区域的多边形应合并成较大的多边形。
2、陡边：相邻的两个多边形的二面角小于一定阈值的边。
3、凸点：曲率较大的顶点。
(3)边折叠法: 点到平面距离的平方和作为误差度量。
选取两顶点距离小于一定阈值的点对，并计算两点对之间的代价函数。
根据代价值由小到大的顺序进行化简。
(4)边折叠法改进: 将边折叠后生成的新三角形的形态质量因子引入到折叠代价函数的计算当中，限制狭长三角形的产生，避免模型视觉特征的急剧改变。
改进后局部特征得到很好的保留，并且网格数目可缩小到4020个。
纹理修补技术：目的：在采集到的纹理图片中移除建筑物前的遮挡物体，并用适当的纹理填充。
方法：对要移除的遮挡物进行提取、对该目标区域沿轮廓线逐样本块进行修补。
修补过程：定义目标块p的优先级为P(p)=C(p)*D(p),其中C（P）为信任项，D（p）为数据项，表达式如下：设目标块具有最高优先级,记是源区域中与最相似的源块。
相似性的判断方法如下：存在问题：•轮廓点的等照度线方向造成线性结构无限繁殖。
•对每一个需填充目标块，在确定源块的过程中都需要对源区域进行全局搜索，大大影响了算法的效率。
•改进方法流程图3、三维空间数据获取方法类型和技术：三维GIS技术最重要的进展之一就是三维数据获取技术的进步，特别是航空与近景摄影测量、机载与地面激光扫描、地面移动测量与GPS等传感器的精度与速度都有了明显的提高（Batty，et al, 2000；Stoter and Zlatanova, 2003）。
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。
三维重建的数据源还可以分为远距离获取的数据（卫星影像、航空影像、空载激光扫描等）、近距离获取的数据（近景摄影、近距激光扫描、人工测量）和GIS/CAD导出数据三种（Brenner and Haala, 2001；Shiode，2001）。
不同的数据源对应着不同的三维模型细节和应用范畴。
比如，基于遥感影像和机载激光扫描的方法适用于大范围三维模型数据获取、车载数字摄影测量方法适用于走廊地带建模、地面摄影测量方法和近距离激光扫描方法则适用于复杂地物精细建模等等。
其中，基于影像和机载激光扫描系统的三维模型获取方法能够适用于在大范围地区快速获取地面与建筑物的几何模型和纹理细节，虽然现有技术在很大程度上还依赖人工辅助，但这无疑是最有潜力的三维模型数据自动获取技术之一。
基于已有二维GIS数据的简单建模方法具有成本低、自动化程度高的优点，在某些需要快速建立三维模型的领域也有着广泛的应用，这也是现有大多数二维GIS提供三维能力的最主要方式。
基于CAD的人机交互式建模方法将继续被用于一些复杂人工目标的全三维逼真重建。
另外，基于图象的建模和绘制（Image based modeling & rendering：IBMR）作为一种新的视觉建模方法，在不需要复杂几何模型的前提下也能够获得具有高度真实感的场景表达，能够较好的解决三维建模过程中模型复杂度与绘制的真实感和实时性三者之间的矛盾，大大简化了复杂的数据处理工作。
因此也被越来越多地用于各种虚拟环境的建立，特别是基于图形和图象的两种建模技术被综合用于高度真实感的三维景观模型的创建。
上述技术主要应用于重建目标的三维表面模型，而有关地球科学领域的真三维重建技术在吴立新教授的“真三维地学模拟的若干问题”一文中有详细介绍。
随着三维GIS的深入发展和广泛应用，人们越来越关注三维模型数据的准确性、逼真性和有用性。
在追求三维模型逼真和准确的同时，也带来了数据生产的高投入。
与二维空间数据相比，三维空间数据不是简单的一一对应或者扩展，三维空间数据库的建设至今仍然是一项复杂而昂贵的综合性工程。
大型三维GIS系统建设的生产效率、质量控制、数据安全和有效存储与管理等问题日益突出，并直接关系到系统建设与应用的成败。
决定空间数据具体生产方案的三个要素分别是精度、成本和效率，最终系统的有用性和提供的空间分析能力又取决于模型的逼真程度以及所选择的数据源和建模方法。
因此，三维GIS缺乏有关数据内容、细节程度、定位精度和生产工艺等的技术标准已经成为制约其推广应用的关键问题之一。
4、国内外三维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。
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。
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TerrainServer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。