三维地理信息系统技术综述
三维地理信息系统应用与开发综述
2.2系统软件配置 开发语言选择：c# 数据库管理软件:SQL server2000 空间数据库引擎:ArcSDE 系统开发软件:采用ArcGIS Engine9.2作为系统二 维开发平台，采用TerraDeveloper5.1作为三维GIS开 发平台。 软硬件布置图：
2.3系统总体结构
（4）三维地理信息系统二次开发 本系统利用c#程序设计语言，采用ArcObjects作为GIS 开发的基础控件和组件、TerraDeveloper5.1作为三维 GIS开发平台进行开发，实现了三维基本操作、信息查 询、空间分析、三维漫游等功能。 部分代码如下所示：（参看相关网站 /SkylineGlobe/Corpor ate/Developer等）
三维地理信息系统的应用与开发
1.三维地理信息系统发展和应用
（1）三维地理信息系统发展 自20世纪60年代世界上第一个GIS -加拿大地理信 息系统（CGIS）问世以来，短短40余年，GIS技术从蹒 跚学步走向了茁壮成长，在土地管理、电力、电信、 城市管网、水利、消防、交通以及城市规划等领域得 到了广泛、深入的应用。但随着在各行业的纵深应用， GIS 技术开始面临应用“瓶颈” — 将现实世界简化为 平面上二维投影，注定了二维GIS在描述三维空间现象 上的无能为力。于是，从E都市、都市圈、城市猎人到 Google Earth的横空出世，三维GIS在带给人们前所未 有的视觉冲击的同时，也向人们展示了GIS技术发展的 新趋向。
（2）三维地理信息系统主要应用领域
A. 国土规划部门：通过建立三维数字城市地理信息 系统能精确看见三维建筑模型的空间分布，使国土规划审批更准
确科学。同时系统具有灵活的可更新、可扩展性，能实时建立城 市新的规划三维模型，实现城市规划成果动态更新，为城市规划 方案审批、方案比较提供直观有力的辅助管理；同时利用规划三 维模型建立规划中的城市三维空间，提供用户动态模拟城市规划 与设计的未来现实景观效果，提高规划管理效率。..\案例\国土和
三维地理信息系统在测绘工程中的应用
三维地理信息系统在测绘工程中的应用三维地理信息系统（3D GIS）是一种用于存储、管理和展示地理空间数据的技术工具。
它通过整合地理信息系统（GIS）和三维模型的技术，将地球表面的特征以三维形式展示。
在现代测绘工程中，三维地理信息系统的应用已经成为不可或缺的一部分。
一、三维地理信息系统的基础三维地理信息系统的基础是地理信息系统。
地理信息系统是一种用于收集、存储、分析、操纵和展示地理空间数据的系统。
在测绘工程中，地理信息系统被广泛用于数据的收集和管理。
然而，传统的地理信息系统只能提供平面地理信息，无法准确展示地球表面的三维特征。
因此，三维地理信息系统的出现填补了这一空白。
三维地理信息系统的构建需要大量的数据和技术支持。
首先，需要收集地理空间数据，如地形、建筑物、地下管网等。
这些数据可以通过测量、遥感、激光雷达等方式获取。
其次，需要将这些数据进行处理和分析，生成三维地理信息模型。
最后，需要利用计算机图形学和虚拟现实技术，将三维地理信息模型呈现给用户。
二、三维地理信息系统在测绘工程中的应用1. 地形分析三维地理信息系统可以对地形进行实时分析和模拟。
通过数据的可视化和交互性，用户可以更直观地了解地形的特征和变化。
这对于地质勘探、城市规划和灾害预防等领域非常重要。
例如，在城市规划中，三维地理信息系统可以帮助规划师更好地理解地形特征，确定合适的建筑布局和交通规划。
2. 建筑物模拟三维地理信息系统可以实时模拟建筑物的外观和结构。
通过模型的可视化和交互性，用户可以更好地了解建筑物的设计和效果。
这对于建筑师和设计师来说非常有帮助。
例如，在城市建设中，三维地理信息系统可以帮助设计师模拟不同建筑方案的效果，选择最合适的设计方案。
3. 资源管理三维地理信息系统可以用于资源的管理和监测。
通过对地理空间数据的整合和分析，可以更准确地了解资源的分布和利用情况。
这对于环境保护和可持续发展非常重要。
例如，在林业管理中，三维地理信息系统可以帮助管理者监测森林的健康状况、预测木材资源的供应情况。
1三维GIS整体介绍
1三维GIS整体介绍三维地理信息系统（3DGIS）是一种能够以三维形式呈现地理信息的技术和工具。
它借助计算机技术和地理信息系统的理论与方法，将地球表面上的地理现象以立体形式进行模拟和展示，从而提供全新的视觉化和交互式的空间分析和决策支持。
三维GIS具有以下几个特点：1.空间数据模拟：三维GIS能够以高精度和高真实感的方式模拟地球表面上的地理现象。
它可以将地形、地下管网、建筑物、植被等各种空间要素以三维模型的方式进行展示，使用户能够更好地理解和认知地理空间关系。
2.空间分析功能：三维GIS提供一系列的空间分析功能，如可视域分析、遮挡分析、剖面分析等。
这些功能可以帮助用户从多个角度和维度对地理现象进行研究和分析，发现潜在的规律和问题。
4.可视化展示和表达：三维GIS通过丰富多样的可视化方式，将地理信息以直观生动的形式进行展示。
用户可以通过漫游、放大、缩小等操作，探索和感知地理空间的特征和细节，提高对空间信息的理解和认知。
三维GIS在许多领域都有广泛的应用，如城市规划、环境保护、交通管理、灾害预防等。
在城市规划中，三维GIS可以帮助规划师更好地理解城市的空间布局和形态，评估规划方案的可行性和影响。
在环境保护方面，三维GIS可以监测和分析环境污染源的分布和扩散情况，优化环境管理和治理措施。
在交通管理中，三维GIS可以模拟和分析交通流量，提供实时交通信息和路线规划服务。
在灾害预防中，三维GIS可以模拟和预测灾害风险，指导灾害应对和减灾工作。
总之，三维GIS是一种强大的技术和工具，可以帮助我们更好地理解和管理地理空间。
它能够以真实感和可视化的方式展示地理信息，提供丰富多样的空间分析和决策支持功能。
随着技术的不断发展，三维GIS将在更多领域发挥重要作用，为我们的生活和工作带来更多的便利和效益。
三维地理信息系统在灾害管理中的应用
三维地理信息系统在灾害管理中的应用在当今社会，各种自然灾害和人为灾害频繁发生，给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。
为了更有效地应对灾害，减少损失，三维地理信息系统（3D GIS）作为一种先进的技术手段，正逐渐在灾害管理中发挥着重要作用。
一、三维地理信息系统的基本概念三维地理信息系统是一种将地理空间数据以三维形式进行展示、分析和管理的技术系统。
它不仅能够呈现地形、地貌等自然地理要素，还可以将建筑物、道路、桥梁等人工地物以立体的方式展现出来。
通过整合多源数据，如卫星影像、航空摄影、地形测量数据等，3D GIS 能够为用户提供一个更加真实、直观的地理环境模拟。
与传统的二维地理信息系统相比，三维地理信息系统具有更强大的空间表现力和分析能力。
在二维地图中，我们只能看到平面的地理位置和形状，而在三维环境中，我们可以更加清晰地了解地理对象的高度、体积、坡度等信息，从而更准确地评估灾害的影响范围和程度。
二、三维地理信息系统在灾害管理中的应用领域1、灾害监测与预警利用卫星遥感、气象监测等手段获取的实时数据，结合三维地理信息系统，可以对灾害的发生进行实时监测和预警。
例如，在洪水灾害监测中，通过整合水位监测数据、地形数据和河流流域信息，3D GIS可以模拟洪水的淹没范围和淹没深度，提前向可能受到影响的地区发出预警，为人员疏散和物资转移争取宝贵的时间。
2、风险评估在灾害发生之前，对潜在的灾害风险进行评估是非常重要的。
三维地理信息系统可以综合考虑地形、地质、土地利用、人口分布等因素，对不同区域的灾害风险进行评估和分级。
例如，在地震风险评估中，通过分析地质构造、建筑物分布和人口密度等信息，3D GIS 可以确定地震高风险区域，并为制定抗震减灾规划提供依据。
3、应急响应与指挥决策在灾害发生后，快速、准确的应急响应和指挥决策是降低灾害损失的关键。
三维地理信息系统可以为应急指挥人员提供直观的灾害现场信息，帮助他们更好地了解灾情，制定合理的救援方案和资源调配计划。
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。
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。
地理信息系统的大数据处理技术研究综述
地理信息系统的大数据处理技术研究综述地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成、管理、分析和展示地理空间数据的系统。
随着大数据时代的到来，地理信息系统的处理技术也得到了快速的发展和改进。
本文将对地理信息系统的大数据处理技术进行研究综述，包括其概念、发展历程、关键技术和应用前景等方面。
一、概述地理信息系统的大数据处理技术是指将海量地理信息数据有效地整合、管理、处理和分析的技术。
随着时代的发展，各行各业都积累了大量的地理信息数据，如人口统计数据、交通数据、环境数据等。
如何高效地处理和分析这些大数据成为了一个迫切的问题。
地理信息系统的大数据处理技术通过引入并结合了大数据技术，将海量地理信息数据转化为有用的信息，为决策支持和资源管理提供了强有力的工具。
二、发展历程地理信息系统的大数据处理技术的研究始于上世纪90年代初。
当时，地理信息系统主要是利用轻量级的数据处理软件进行简单的空间分析。
随着计算机硬件性能的提高和数据量的增加，人们意识到传统的地理信息系统已经不能满足大数据时代的需求。
于是，研究人员开始探索如何利用大数据处理技术来处理地理信息数据。
在发展过程中，地理信息系统的大数据处理技术经历了几个关键阶段。
首先是基于空间数据库和分布式计算的并行处理技术的出现。
这种技术通过将地理信息数据存储在空间数据库中，并利用分布式计算技术进行并行处理，极大地提高了地理信息系统的数据处理能力。
随后，随着云计算和云存储的兴起，地理信息系统的大数据处理技术逐渐转向了云计算平台的利用。
云计算平台具有高度的可扩展性和灵活性，可以满足地理信息系统对于大数据处理的需求。
最近几年，随着人工智能和机器学习的快速发展，地理信息系统的大数据处理技术也开始引入这些先进的技术，以提高数据处理的效率和精度。
三、关键技术地理信息系统的大数据处理技术涉及到多个关键技术，以下是其中几个重要的技术：1. 空间数据管理与分析技术：空间数据管理是地理信息系统的核心技术之一，它主要涉及到对地理信息数据的存储、查询和分析。
三维地理信息系统
发展历史
• 1995年秋，SGI进一步推出了 WebSpace Author（供创作的程序）可 在场景内交互地摆放物体，并改进了场 景的功能，还可用于发表VRML文件。
三维地理信息系统
发展历史
• 1996年初，VRML委员会审阅并讨论了 若干个VRML2.0版本的建议方案，其中 有SGI 的动态境界（ Moving Worlds） 提案、太阳微系统(Sun Microsystem) 的全息网(Holl Web)、微软公司 (Microsoft)的能动VRML(Aictive VRML) 等提案
三维地理信息系统
三维地理信息系统
虚拟现实与WebGIS
• 城市三维电子地图 • 三维电子黄页 • 虚拟交友社区 • 旅游景点虚拟漫游
三维地理信息系统
三维地理信息系统
（二）VRML和X3D
• VMRL（Virtual Reality Modeling Language，虚拟建模语言）
• 具有创建三维造型和场景的功能，虽然 视觉效果不能与专业三维软件相比，但 是文件容量小，适合于网络传输。
三维地理信息系统
发展历史
• 1993，Mark Pesce和Tony Parisl展示了他们 编写的一个程序Labyrinth，Labyrinth可用来 在网络上显示三维形体。
• 1994年3月在日内瓦召开的第一届互联网大会 上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年 10月，皮斯·帕里斯和SGI的工程师凯文·贝尔 (Gavin Bell)完成了VRML1.0的规范草案，在 第二届WWW国际会议上公布
加密和压缩
三维地理信息系统
(三）作用
• WebGIS借助于OpenGL或Direct3D等 图形库构建三维场景，需要相当高的复 杂度，且其所产生的数据量巨大，导致 在向植时较为困难．
3D地理信息系统的设计与实现
3D地理信息系统的设计与实现随着科技的不断发展和进步，地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）已经成为了现代社会中不可或缺的工具之一。
传统的GIS系统主要以二维平面形式展示地理数据，但是随着对地理数据可视化需求的增加，三维地理信息系统（3D GIS）逐渐受到人们的关注。
本文将探讨3D地理信息系统的设计与实现，包括数据采集、数据存储与处理、可视化展示等方面。
一、数据采集在设计与实现3D地理信息系统之前，首先需要进行数据的采集。
数据采集可以通过多种方式完成，例如遥感技术、测量与调查、数字建模等。
通过遥感技术可以获得地球表面的高程数据、影像数据以及其他相关空间数据，这些数据可以用于构建真实的三维地理模型。
同时，通过测量与调查可以获取具体地理实体的经纬度、高程、形状等信息，从而构建准确的三维地理图层。
数字建模技术则可以通过建模软件对实际地理实体进行建模，从而获得几何形状数据。
通过综合运用这些数据采集技术，可以构建完整、准确的地理数据集，为3D地理信息系统的实现奠定基础。
二、数据存储与处理一旦数据采集完成，接下来需要对数据进行存储和处理。
3D地理信息系统的数据量通常非常庞大，因此需要使用适当的数据存储和处理技术。
常见的数据存储方式包括关系数据库和NoSQL数据库。
关系数据库适用于结构化和复杂的数据，而NoSQL数据库适用于非结构化和半结构化数据。
可以根据实际需求选择合适的数据库技术进行数据存储。
在数据存储的基础上，进行数据的处理和分析也是3D地理信息系统的重要环节。
数据处理可以包括数据清洗、数据匹配、数据融合等操作，目的是提高数据的质量和准确性。
数据分析可以基于已有的数据进行空间分析、时空分析、多维分析等，从而获得实用的地理信息。
数据存储与处理的目标是提供高效、准确且易于访问的数据，为后续的可视化展示做好准备。
三、可视化展示3D地理信息系统最具特色的部分就是数据的可视化展示。
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。
工程测量中的三维GIS技术分析_2
工程测量中的三维GIS技术分析发布时间：2023-02-22T01:11:27.642Z 来源：《工程建设标准化》2022年19期第10月作者：安伟彬[导读] 地理信息系统主要用于工程，作为地理信息技术的应用，并在空间分析中发挥重要作用安伟彬天津市水务规划勘测设计有限公司天津 300204摘要：地理信息系统主要用于工程，作为地理信息技术的应用，并在空间分析中发挥重要作用。
地理信息系统技术的核心是通过绘图技术建立一个系统的外地数据库，然后通过数据库管理来指导整个工程项目，该数据库也可用于数字制图。
随着科学和技术的发展，三维地理信息系统的传播和使用已成为时代发展的一个不可避免的要求，以便能够采取更准确的技术措施。
关键词：工程测量；三维GIS技术；分析引言随着科学技术的飞速发展以及时代的进步，工程建设中的技术得到全面优化，测绘技术通过多个阶段的发展，信息化已成为其主要发展方向，在这一背景下涌现了诸多全新的理论、技术和仪器设备，工程测量需要做到与时俱进，不仅需要更新方法理念和仪器设备，同时需要加强对新技术的应用。
三维GIS技术是一种以二维体系为基础发展形成的新型测量技术，在实际应用过程中具备数据处理、空间定位等诸多功能，在工程测量中具有极高的应用价值，能够有效弥补传统测量方式的不足，及时解决相关问题。
1三维GIS技术概述3 .三维地理信息系统技术有许多方面，其解释因重点的不同而有所不同，而建筑行业可将其解释为三维。
3d概念是以3d座标的x、y、z 轴等为基础。
它比二维系统更直观地反映了事物之间的关系，也可以表现出来。
其中，三维地理信息系统技术主要是以图像、表格等形式向用户传递信息。
对话框，可以获得更精确的位置坐标。
一旦获得数据，就可以对其进行计算和分析，以便为有关人员提供科学划定土地资源的基线。
因此，三维地理信息系统技术是一种三维空间信息模型，将软件与地理数据相结合。
使用虚拟模型将地理空间表示为单一空间管理，从而为工程测量工作奠定基础。
地理信息系统文献综述
地理信息系统（GIS）是一种用于处理和分析地理数据的系统。
其核心组成部分包括数据输入、存储、查询、分析和可视化。
GIS可以应用于各种领域，如城市规划、自然资源管理、环境监测和应急响应等。
在地理信息系统的文献综述中，我们可以看到GIS在各个领域的应用和发展。
在城市规划方面，GIS可以帮助规划师更好地理解和分析城市数据，从而制定更有效的规划方案。
在自然资源管理方面，GIS 可以用于监测和管理森林、水资源和土壤等自然资源。
在环境监测方面，GIS可以整合各种环境数据，帮助科学家更好地了解和预测环境变化。
在应急响应方面，GIS可以快速地处理和显示紧急情况数据，帮助救援人员更快地到达现场。
此外，随着技术的发展，GIS也在不断演进和改进。
例如，云计算和大数据技术的引入使得GIS可以处理更多的数据和提供更高效的服务。
同时，GIS也可以与其他技术结合，如人工智能和虚拟现实技术，以提供更加智能和交互式的服务。
总的来说，地理信息系统是一个充满活力和挑战的领域。
随着技术的发展和应用的深入，GIS将会在未来发挥更加重要的作用。
地理信息系统中的3D建模技术与应用研究
地理信息系统中的3D建模技术与应用研究地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种应用于地理空间数据管理、分析和展示的技术。
近年来，随着计算机和传感器技术的快速发展，地理信息系统中的3D建模技术逐渐成为关注的焦点。
本文将探讨地理信息系统中的3D建模技术及其应用研究，分析其在城市规划、环境保护、农业和应急管理等领域的重要性和潜在价值。
首先，我们来了解地理信息系统中的3D建模技术。
3D建模是指利用计算机和传感器等设备，将现实世界的物体、景观或场景转化为具有三维几何和纹理的虚拟模型的过程。
在地理信息系统中，3D建模技术的目标是通过点云、数码正射影像、激光测距仪等数据源，创建具有高度真实感和准确性的地理空间模型。
常用的方法包括闪电击穿法、光线跟踪法和多边形填充法等。
这些方法能够从不同角度和视角呈现地理信息，使用户获取更全面和立体感强的地理数据。
在城市规划领域，地理信息系统中的3D建模技术发挥着重要作用。
通过构建真实的城市模型，规划人员可以更好地预测城市的发展趋势、评估不同规划方案的影响，并优化城市布局。
例如，利用3D建模技术，可以模拟城市的交通流量，优化道路建设和交通网络规划，提高交通效率。
另外，3D建模技术还可以分析城市的景观与建筑风格，使城市规划更加美观和宜居。
通过引入3D建模技术，城市规划的决策过程将更加科学、准确和可视化。
同时，地理信息系统中的3D建模技术对于环境保护的研究也具有重要价值。
使用3D建模技术，环境保护部门可以监测和评估自然资源的状况，并及时发现潜在的环境问题。
例如，通过对地表变化的三维建模，可以及时发现土地退化、森林覆盖变化等问题，并制定相关的保护和恢复策略。
此外，3D建模技术还可以用于动植物迁徙、栖息地保护和生态系统恢复等方面的研究。
通过对地理空间数据的准确建模和分析，环境保护人员可以更好地了解环境变化的模式和趋势，并采取相应的措施保护生物多样性和生态平衡。
三维地理信息系统介绍
1三维地理信息系统介绍Google Earth 掀起三维GIS 热潮2005年，在整合人类信息方面更进一步，于当年2月份推出了Google Maps 。
不久后推出了采用3D 卫 星图像的地图服务Google Earth ，进一步丰富了位置服务产品线。
三维地理信息优势三维GIS 不仅突破了空间信息在二维平面中单调展示的束缚，为信息判读和空间分析提供了更好的途径，也可为各行业提供更直观的辅助决策支持。
因此，空间信息的社会化应用服务迫切需要三维GIS 的支持，三维GIS 已日益成为GIS 发展的重要方向之一。
更丰富、逼真的平台，使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化，人们结合自己相关的经验就可以理解，从而做出准确而快速的判断。
2什么是3DGIS- 数据管理、可视化、空间分析3DGIS 面临的挑战数据挑战（1）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。
（2）昂贵数据投入: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（3）海量数据处理的技术瓶颈:海量信息管理，空间分析，以及空间数据组织是GIS 的核心和关键 问题，是对现实世界的抽象和表达。
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。
三维可视化挑战- 大部应用以影像和地形为主3- 密集的矢量显示效率不高 - 密集的地名注记显示效率不高 - 大规模的城市模型显示效率不高高端的三维分析功能需求视域分析 空间分析 缓冲分析43DGIS 构成主要成份• 建筑及构造物 • 底图或航片/卫星图片 • 数字地形模型(DEM) 视觉增强辅件 • 植物 • 街景构件 • 字标 动态数据 • 交通 • 街灯 • 树木5航片/卫星图片• 国土、规划部门的数据 • 在线图像数据(如Google 地图) • 全球图像(15米解析度) • Ikonos 卫星图像(1米解析度) • Quickbird 图像(0.5米解析度)杭州西湖数字地形模型 2.5维地形模型数字高程模型（DEM ） 不规则三角网（TIN/Terrain ） 传统等高线数据 激光雷达数据（LIDAR ）6基础参考图• 二维数据及地图 • 街区、道路、水文信息 • 地形、等高线资料 • 图标、地标 • 城市基础设施 • 街区 • 地形图三维建筑/构筑物创建 • 二维底图(2D Footprint) • 直立体(Extrusion) • 多面形(Multipatch) • 源自编码 • 源自直立体 • 源自三维数字模型 • 个体建筑: 符号化处理 • 群体建筑: 批处理7自二维底图建模 • 建立底图 • 手动数据化 • 影像解读 • 地形解读 • 设定标高 • 手动操作 • 倾斜图像解读 • 自地形数据计算 • 直立操作及存档选择 • 可转为多面形特征档8。
3D地理信息系统的开发与可视化技术研究
3D地理信息系统的开发与可视化技术研究地理信息系统（Geographic Information System, 简称GIS）已经成为现代社会中不可或缺的重要技术。
随着技术的不断发展，传统的二维地理信息系统逐渐无法满足人们对地理信息的需求。
因此，研究和开发基于三维地理信息的系统已经成为近年来的热门领域。
3D地理信息系统（3D GIS）是一种可以处理、分析、存储和可视化三维地理信息的技术。
它集成了三维建模、数据管理、数据分析和可视化等多个技术领域，可以提供更加真实、直观的地理信息展示，为用户提供更多元化的地理空间分析和决策支持。
在开发3D GIS系统时，可视化技术是非常重要的一环。
通过对地理数据进行三维可视化，可以更好地理解地理现象和空间关系。
常用的可视化技术包括三维建模、渲染、可视化分析等。
其中，三维建模是构建真实世界地理信息的基础，渲染技术可以将数据以逼真的方式呈现给用户，可视化分析则可以帮助用户更好地理解数据和发掘隐藏的信息。
在实际的3D GIS系统开发中，有几个关键技术需要研究和应用。
首先是三维地理数据采集与建模技术。
对于大规模地理数据的采集和建模是一个复杂而耗时的过程，需要使用多种数据源和技术手段，如激光雷达、卫星遥感等。
其次是三维空间索引和数据管理技术。
由于三维地理数据具有空间一致性和关联性，因此需要建立高效的索引和查询机制，以便快速检索和管理数据。
另外，三维可视化技术也是3D GIS系统的核心内容之一，包括三维场景渲染技术、光照模型等。
对于大规模三维地理数据的实时渲染，需要借助GPU等硬件设备和高效的算法来实现。
基于上述技术，3D GIS系统可以应用于多个领域。
例如，它可以用于城市规划和建设，通过可视化地展现未来的城市布局和设计，帮助决策者做出更科学的决策。
此外，3D GIS系统也可以用于环境保护和资源管理，通过模拟和可视化分析，帮助研究者更好地了解自然环境的变化和资源分布，为环境保护和资源管理提供决策支持。
3D_GIS技术研究发展综述 整理
3D GIS 技术研究发展综述施加松,刘建忠(信息工程大学测绘学院,郑州450052)【摘 要】回顾了3D GIS 的发展进程,从三维空间数据获取,三维数据模型,三维空间数据管理和分析以及三维可视化技术4个方面综述了3D GIS 技术的发展。
探讨了目前研究3D GIS 的4个热点问题:①数据源集成快速获取数据的方法;②不同数据模型的集成;③支持空间分析的面向对象的数据模型;④城市三维模型。
【关键词】三维地理信息系统;多元数据集成;数据模型;空间分析【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2005)05-0117-03收稿日期:2004-10-101 引 言二维GIS 始于20世纪60年代的机助制图,今天已深入应用到各行各业中,如土地管理、交通、电力、电信、城市管网、水利、消防以及城市规划等。
二维GIS 在数据采集和输入,空间数据的分析与处理以及数据输出等方面表现了强大的功能,但二维GIS 存在着难以克服的缺陷[1]。
它本质上是基于抽象符号的系统,不能给人以自然界的原本感受。
随着应用的深入,第三维的高程信息显得越来越重要。
二维GIS 数据模型与数据结构理论和技术的成熟,图形学理论、数据库理论技术以及计算机虚拟现实技术的进一步发展,加之应用需求的强烈推动,三维GIS 的出现和发展现已成为可能。
与二维GIS 相比,三维GIS 对客观世界的表达能给人以更真实的感受,它以立体造型技术向用户展现地理空间现象,不仅能够表达空间对象间的平面关系,而且能描述和表达它们之间的垂向关系;另外,对空间对象进行三维空间分析和操作,是三维GIS 的特有功能[7]。
目前三维GIS 的研究主要集中在以下几个方面:三维空间信息获取,三维空间数据模型,三维空间数据管理与分析以及三维空间数据显示和可视化表达。
2 三维空间信息获取三维空间信息,主要包括三维地形、三维建筑数据以及地表和建筑物的纹理图像数据,是三维模型的展示,也是虚拟环境建设的基础工程。
高精度的三维地理信息系统设计与实现
高精度的三维地理信息系统设计与实现在当前数字化时代，地理信息系统（GIS）在各个领域的应用越来越广泛。
高精度的三维地理信息系统设计与实现是为了满足人们对地理空间数据更精确、更细致的需求而提出的。
该系统的设计与实现涉及到多个方面的内容，包括数据采集、数据处理、数据存储与管理、数据可视化等。
本文将重点介绍高精度的三维地理信息系统设计与实现的关键技术和方法。
首先，高精度的三维地理信息系统设计与实现的第一步是数据采集。
数据采集可以通过多种手段进行，如遥感技术、GPS定位等。
遥感技术可以通过卫星或无人机获取地球表面的图像数据，从而得到地理空间数据。
GPS定位可以获取地理点的经纬度信息，并配合其他传感器获取地理点的高程等附加信息。
数据采集的关键在于确保数据的准确性和完整性，以及数据的一致性。
因此，在设计与实现高精度的三维地理信息系统时，需要考虑如何选择合适的数据采集手段，以及如何保证数据采集过程的质量。
其次，高精度的三维地理信息系统设计与实现的第二步是数据处理。
数据处理涉及到对采集到的原始数据进行清洗、校正和合并等操作，以提高数据的质量和准确性。
在数据处理过程中，常用的方法有数据清洗、数据插补、数据配准等。
数据清洗是指对采集到的原始数据进行噪声去除、异常值修正等操作，以排除数据中的干扰项。
数据插补是指对缺失数据进行估算或插补，以使数据的连续性得到保持。
数据配准是指将多源、多时相的地理数据进行对齐和一致性校验。
数据处理的目标是得到高质量的三维地理空间数据，为后续的数据存储和管理提供有效的基础。
然后，高精度的三维地理信息系统设计与实现的第三步是数据存储与管理。
数据存储与管理主要涉及到如何有效地组织和存储大量的地理空间数据，以便于后续的数据查询和访问。
在数据存储与管理过程中，需要选择合适的数据存储格式和数据存储结构，以提高数据的存储效率和查询效率。
数据存储格式可以选择常见的数据库格式，如MySQL、Oracle等，也可以选择专门针对地理空间数据存储的格式，如GeoPackage、Shapefile等。
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。
地理信息系统中的三维建模技术研究与应用
地理信息系统中的三维建模技术研究与应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用来收集、管理、分析和展示地理数据的系统。
它通过整合卫星遥感图像、地理测量数据、地图数据等多源空间数据，利用计算机技术进行集成和分析，从而实现对地球表面的空间分布与关系的有效描述。
其中，三维建模技术是地理信息系统中的重要组成部分，广泛应用于城市规划、环境评估、农业发展等领域。
本文将深入研究并讨论地理信息系统中的三维建模技术的研究和应用。
近年来，随着计算机图形学和计算机视觉技术的不断进步，地理信息系统的三维建模技术得到了迅猛的发展。
三维建模技术可以将地理空间数据以三维形式进行呈现，更直观地显示地球表面的地貌和地物特征。
这对于城市规划、土地利用和环境保护等领域的决策者来说具有重要意义。
在城市规划中，三维建模技术可以提供高度真实的城市景观模型，帮助规划师更好地展示项目规划效果，为决策者提供科学依据。
在土地利用方面，三维建模技术可以帮助农业科研人员进行土地类型分类和土地质量评估，提高土地利用效率。
在环境保护方面，三维建模技术可以用来分析地表水流动、土壤侵蚀和植被覆盖等信息，为环境保护提供决策支持。
在地理信息系统中，三维建模技术主要由数据获取、数据处理和数据可视化三个环节组成。
首先，数据获取是三维建模的基础。
常用的数据获取方法包括GPS定位、卫星遥感和激光雷达测量。
GPS定位可以精确定位地理实体的3D坐标，卫星遥感可以获取大范围地表特征的高分辨率图像，激光雷达测量则可以获取地物或地表特征的精确高程信息。
这些数据获取手段的不断进步为地理信息系统的发展提供了强有力的支持。
其次，数据处理是三维建模的关键步骤。
数据处理包括几何数据的处理和属性数据的处理两个方面。
在几何数据的处理中，常用的方法包括三维重建、数据匹配和空间分析。
三维重建可以将多源数据进行融合，生成真实的三维模型。
数据匹配可以将不同传感器获取的数据进行配准，保证数据的准确性。
工程测量中的三维GIS技术分析
工程测量中的三维GIS技术分析摘要：随着我国科学技术的不断发展和积极应用，社会各界的经营模式在原有基础上发生了巨大变化，各行业的工作模式也发生了巨大突破和发展。
其中，工程测绘工作在许多项目中具有重要价值，GIS技术的发展和创新也充分保证了这项工作的质量。
在这个新时代，GIS技术的应用已经成为时代发展的重要组成部分，越来越多的项目正在积极应用这一先进技术，以提高相关数据的准确性。
文章分析总结了目前GIS技术的主要特点及其在工程测量中的作用，旨在推广这项新技术，鼓励相关领域的工作人员积极应用，提高工作效率。
关键词：工程测量；三维GIS；技术分析1地理信息系统GIS综述1.1地理信息系统的概念地理信息系统是地理空间科学中一种重要的信息采集、处理和显示技术，在信息获取的准确性和应用的便利性方面具有很大的优势。
它可以更好地为地理空间科学的总体规划和信息发展提供重要的数据参考。
在地理信息系统中，计算机和云计算主要用于实现数据的综合统计和分析。
在数学模型建立和地理空间坐标转换方面，可以实现快速准确的处理，为有效建立三维地理空间模型和促进地理信息技术发展做出了重要贡献。
在地理工程测绘领域，3S技术已成为一种极具优势的应用手段，GIS系统中出色的数据集成为其他技术提供了更好的参考和保障。
1.2地理信息系统的功能进入GIS系统的地理空间参数信息的形式和类别更加多样，包括野外空间的地形地貌、城市地区的资源勘探和路线分布等。
系统内的综合数据量非常大，可以更好地为技术人员提供搜索和参考。
目前，在许多城市的地下管线规划和新区开发建设中，有必要利用GIS系统提前对模型进行检测和碰撞测试，这对提高规划决策方案的科学性具有重要意义。
在GIS系统中，还可以通过多点连接实现快速映射，有效避免了手工处理中的不精确和低效问题。
它在信息输入、存储和检索过程中也更加高效和方便。
这些优势符合测绘工程对精度的要求，也为测绘工程信息网络的建立提供了可靠的保障。
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三维地理信息系统技术综述朱庆测绘遥感信息工程国家重点实验室（武汉大学）湖北省武汉市珞喻路129号， 430079E-mail:**************摘要：本文对三维地理信息系统技术进行综述性介绍，扼要地讨论了国内外有关三维地理空间信息的获取、管理、分析与可视化等技术的进展与动态。
关键词：地球空间信息技术，三维地理信息系统，数据获取，三维可视化A Survey of Three Dimensional GIS TechnologiesZhu QingState Key Lab of Information Engineering in Surveying Mapping and RemoteSensing129 LuoYu Road, Wuhan Hubei, 430079P.R.ChinaE-mail:**************Abstract: in this survey, the 3D GIS technologies are briefly reviewed with the main concern in the recent developments in the acquisition, management, analysis and visualization of 3D geo-spatial information, their advantages and limitations are discussed respectively.Key Words: Geospatial Technology, 3D GIS, Data Acquisition, 3D Visualization1 引言最近一期《自然》杂志刊登的文章“地图制图的时机”把地球空间信息技术（geotech-nologies）看成是世界上继生物技术（biotechnology）和纳米技术（nanotechnology）之后发展最为迅速的第三大新技术，而遥感技术（RS）与地理信息系统技术（GIS）则是地球空间技术的核心内容（Gewin，2004）。
特别是GIS技术已经成为空间数据处理、集成和可视化最成功的技术之一，并作为地球空间信息处理的有效工具极大地推动了地球空间技术在各个领域的应用。
虽然关于GIS的定义有许多不同，但几乎都公认GIS是一个以空间数据（信息）为中心的系统，这一点从美国摄影测量与遥感学会给出的定义即可见一般：“GIS是一个对地球空间信息进行编码、存储、转换、分析和显示的信息系统”（）。
由于GIS从地形图演进而来的历史原因，现有的绝大多数GIS都使用二维数据描述地理对象，即所有的对象都通过二维坐标（X,Y或经纬度）进行表示。
这样的GIS因此又被认为是二维GIS。
众所周知，地球空间信息区别于其他类型信息的最显著标志是其地域性（territorial）、多维结构特性（multidimensional structure）和动态变化特性（dynamic changes）。
随着计算机技术和数据获取技术的迅速发展，具有处理真三维数据能力的三维GIS的发展受到了极大的关注。
显然，对现实世界中三维对象的逼真表示需要三维的方法。
三维GIS则使用三维数据描述地理对象，即所有的对象都通过三维立体坐标（X，Y，Z或经纬度与高程）进行表示。
三维GIS在日益增长的三维空间信息需求的牵引和蓬勃发展的现代新兴技术的驱动下得到了稳步的发展。
首先，诸如城市、海洋、大气、地下工程和军事等重大领域问题的完整解决和空间信息的社会化应用服务迫切需要三维GIS的支持；其次，三维空间数据获取技术的发展极大地方便了各种规模不同细节程度三维空间数据的可得性；再有，信息与通信技术的进步为更有效地处理和利用海量三维空间数据提供了强有力的支撑。
从二维GIS到三维GIS，虽然空间维数只增加了一，但基于此既可以包容几乎所有丰富的空间信息，也可以突破常规二维表示对形式的束缚，为更好地洞察和理解现实世界提供了多种多样的选择。
但其由此也面临大量更加复杂的问题，如数据量急剧增加、空间关系错综复杂、真实感实时可视化等。
在空间上从二维表示到三维表示日益成为GIS的主要发展方向之一，并趋向于对现实世界的增强表示与延伸——“虚拟地理环境”（朱庆和林珲，2004）。
实际上，三维GIS与二维GIS一样，都要提供最基本的空间数据处理功能如数据获取、数据组织、数据操纵、数据分析和数据表现等。
尽管有关三维GIS的研究与实践在国内外已经十分广泛，但大多数成果由于立足于特定的有限领域而且都还是分散的、不全面的。
比如，三维GIS当前的应用实践还主要局限在三维可视化与逼真的视觉表现方面，而其重要的三维分析与三维操作功能也都还很有限，三维模型数据的获取成本依然很高，市场上还没有象传统二维GIS软件一样得到公认的可以满足大多数应用需要的成熟的商品化三维GIS软件（Zlatanova， et al., 2002；Stoter and Zlatanova, 2003）。
为此，本文将探讨国内外有关三维GIS技术开发与应用实践方面的进展和动态。
而有关三维GIS的基本问题如数据模型、数据结构、拓扑关系、空间索引、多尺度表示等则可以参考已有文献（陈军和蒋捷，2000；李青元等，2000；肖乐斌等，2001；Kolbe and Gr?ger，2003；朱庆和林珲，2004）。
2 三维GIS的数据获取技术三维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：•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；•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；•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。
3 三维GIS的数据管理技术从二维GIS转换到成熟的三维GIS时，数据管理成为热点问题之一。
逼真的三维表示不仅具有多种细节层次的几何表达，还提供具有相片质感的表面描述如逼真的材质和纹理特征以及其他相关的属性信息（Gruber and Wilmersdorf，1997）。
因此有关纹理与材质参数等也是数据库的重要内容。
大量栅格数据与矢量数据的集成应用导致数据量急剧增加，“海量”一词则是对此最形象的描述，这里的“海量”是指远远超出计算机核心内存容量的数据量。
针对三维可视化交互的实时性要求，对海量数据的有效管理与调度已经成为三维GIS的关键技术之一。
与传统的二维GIS相比较，三维GIS对数据组织与管理又提出了许多新的更高的要求，如：•不同类型数据的一体化管理；•多尺度模型（LOD）的集成应用；•从数据库到三维虚拟显示的快速转换，如必须只在当前的视线范围内选择物体（金字塔或是圆锥内）和动态装载等，都要求新的数据模型和有效的空间索引机制。
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）虽然还不直接支持三维空间对象，但其在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。
要满足三维GIS在线的各种实时应用（包括地理协同操作）需要，一方面要对多种类型多种尺度的三维数据进行精心的组织，以提供高效的数据检索机制；同时，还需要优化设计现有的各种数据库管理系统，以提供快速的数据动态存取服务（Kofler，1998；zhu et al, 2002）。