gis三维地图在城市建设中的应用

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1、GIS三维地图在城市建设中的应用摘　要：数字城市建设已成为当前城市信息化建设的主要目标。本文从数字城市概念和当前我国的数字城市建设出发，继而阐述了三维地理信息系统在数字城市建设的作用，基本模型框架及关键技术。三维地理信息系统将是全面推进数字城市建设、城市信息资源共享、提升信息资源应用价值的有效途径之一。关键词：数字城市建设已成为当前城市信息化建设的主要目标。本文从数字城市概念和当前我国的数字城市建设出发，继而阐述了三维地理信息系统在数字城市建设的作用，基本模型框架及关键技术。三维地理信息系统将是全

2、面推进数字城市建设、城市信息资源共享、提升信息资源应用价值的有效。前言数字城市是城市信息化发展的方向，是数字地球的一部分。它是物质城市在数字网络空间的再现和反映，是以空间信息为核心的城市信息系统体系。它将地理信息技术、数字化技术和网络技术渗透到城市经济和社会生活的各个方面，为政府部门、企业、社区、公众提供多层次、高质量、高效率的信息服务及决策支持，以提高城市和社区建设与管理的现代化水平和效率，提高人们的生活质量。目前，我国以“数字城市”为目标，面向城市可持续发展的全数字化信息系统建设正在探索中，全

3、国已有1007多个城市陆续展开各自的数字城市建设计划。三维地理信息是数字城市的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息，构建出一个真实、直观的虚拟城市环境，为城市管理者面对复杂的城市，实施科学的、人文的、生态的规划，提供有力的决策手段[1]。由于城市规划的关联性和前瞻性要求较高，城市规划一直是三维可视化技术应用的主要领域，建立基于影像的城市三维系统，构建真实、准确的虚拟城市场景，实时互动地评估与分析规划方案，为城市规划的决策提供更加直观与科学

4、的依据，这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的，是当今城市规划信息化发展的重要方向。2.数字城市建设的基本框架数字城市有一个基本的框架，主要由三大部分组成：1）数字城市建设的信息支撑技术。主要有遥感技术、全球定位系统(GPS)、地理信息系统技术、城市综合功能GIS技术、数字城市的管理信息技术、虚拟技术、数据库建设技术、元数据和宽带网络等，应用这些技术可以实现城市空间数据的获取、分析、归纳与整合。72）数字城市建设的基本内容。首先，建立由城市空间基础信息平台、城市综合信息平台和城市

5、电信基础平台组成的核心系统，达到共享和支持。其次，建立应用系统，它们是数字城市发挥作用的根本。第三，网络与信息接入设备，它们是数字城市应用的前端，直接面向最终用户。第四，政策法规与保障体系，它数字城市建设及运行提供法律、经济、标准、组织和管理等方面的保障。3）数字城市的服务对象。包括政府、企业、社会和公众四大类。3.3D-GIS简介通常的GIS技术提供给我们的是一个2维视图，称为2DGIS。2DGIS始于20世纪60年代，现已应用到各行各业，产生巨大的经济效应。世界本来就是处于3维空间中的，而发展

6、日渐成熟的2DGIS是将现实世界简化为平面上2维投影进行操作的，本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的本质感受。这主要是由于当初计算机处理能力有限造成的。随着计算机图形图像学、计算机可视化技术以及相关学科的发展，使得生成、显示和操纵完全描述目标3D几何特征和属性特征的数据成为可能，人们开始对3DGIS理论和实际应用方面进行了有益的探索和实践。随着应用的深入，人们越来越多地要求从真3维空间来处理问题。3DGIS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

7、式为F=f(x，y，z)。三维GIS7不仅能表达空间对象间的平面关系和垂向关系，而且也能对其进行三维空间分析和操作，向用户立体展现地理空间现象，给人以更真实的感受。4.三维数字城市基本模型4.1模型的基本构成三维“数字城市”模型主要由基础数据、三维模型、运行环境(包括硬件环境和软件环境)以及三维投影设备等几部分组成。基础数据：包括数字线划数据、影像与纹理数据、数字地面模型和对象属性数据等。三维模型：包括地形建模、比较规则的实体建模、树木草地建模、小品建模和特效的绘制(如火、烟雾等特效)。运行环境：

8、包括服务器等硬件环境与三维基础平台(如灵图公司的VRMAP，MultiGen-Paradigm公司的Vega等)等软件环境。三维投影设备：如Barco公司的三通道弧形投影系统。4.2模型的总体框架根据系统的设计目标，城市3维地理信息服务系统应采用B/S模式，通过引入Web服务器，完成终端与数据发布服务器的无缝链接，在浏览器环境下给用户提供数据浏览、查询服务，系统总体框架。城市3维地理信息服务系统整个应用体系应由数据层、功能展示层、应用服务层3层结构组成。1)数据层利用地形数据融合软