3D-GIS技术的发展与应用

简要介绍了3D-GIS技术的由来及发展趋势,并对3D-GIS的几个关键技术问题进行了综述和讨论,如,三维空间数据获取方式,三维空间模型及建模方法,同时提出了3D-GIS在石化企业的应用和建议。     

3DGIS自动建模

传统的GIS数据建模仍然在二维基础上进行,而3DGIS却能够用最直观的方法对客观世界进行表达,并且给人以更真实的感受,它不但克服了2DGIS模型对空间数据表示的局限性,并且对空间分析进行了有效的拓展。而大地形建建模又是3DGIS研究的一项重要内容,本文针对几种三维建模的方法进行分析,以自动建模方法为核心进行了比较和总结。     

浅谈基于GIS系统的虚拟现实技术

地理信息系统（GIS）技术已经被大量应用于资源管理、环境监测、城市规划、土地管理及交通、水利、林业等领域，但GIS技术的发展还远没有止境。人们已经不满足于传统的二维（2D）GIS软件平台，取而代之的是空间的、立体的三维GIS。但由于3D-GIS包括第三个坐标以及从平面到立体的换算，所以增加了大量的存储量和额外的数据量。因而时至今日，真正的3D-GIS软件还很少。本文一方面介绍了3D-GIS的概念、特点以及发展现状；另一方面还介绍了国外主要三维GIS软件的结构和功能，并对3D-GIS的发展趋势做了科学的预测。     

空间拓扑关系形式化描述模型分析

拓扑关系是GIS空间目标之间最重要的关系之一,在GIS空间数据建模、空间查询、空间分析、空间推理、制图综合等过程中起着重要的作用。文中阐述了空间拓扑关系形式化描述模型与表达方法,分析了各模型的优缺点,并探讨了将来的发展方向。     

基于面向对象的GIS空间数据特征模型研究

基于特征(Feature)的建模方法是在七、八十年代出现的、相对于空间数据的图层(Layer)组织方法而提出的新方法,并在近年来取得了迅速的发展。本文基于笔者从事GIS数据模型的相关研究心得,以基于面向对象的特征GIS空间数据模型研究对象,深度探讨了基于特征的空间数据模型构建构成的相关思路,分析了特征对象与传统几何对象之间的关系,相信对从事相关研究的同行能有所裨益。     

地理信息系统的点位不确定性误差分布

空间数据的误差建模是当前的焦点问题之一。在GIS领域,空间数据的质量将会影响GIS的应用,尤其决定了GIS的地理数据存储。误差模型是GIS误差建模的关键问题之一。本文分析了精度和可靠性两方面的线段概率密度分布函数。概率密度函数导出的点位线段基于随机模拟方法,该方法应用随机端点生成随机线段来模拟误差模型,它比之前的手工数字化更有效。     

三维分形树木模型在3D GIS中的应用

基于分形理论，分别论述了用迭代函数系统和L系统进行三维树木实体建模的方法。同时，从树木实体在3D GIS(Dimension Geographical Information System)中的应用角度出发，对两种建模方法进行比较，确定L系统是3D GIS中构建树木实体的最佳方法，并从面向对象角度出发，给出基于L系统的树木实体对象类，从而使树木实体作为3D GIS中的对象之一融合到系统之中，为3D GIS领域中关于树木实体的表达寻找到一条有效的解决途径。     

3D-GIS中方向关系定性推理研究

方向关系描述GIS中对象之间的空间关系。3D-GIS中单方向关系间定性推理共有27×27=729结果,方向关系定性推理的规律性研究是研究单方向关系定性推理的提升。本文采用单纯形数据模型,用基于投影的27方向关系描述模型,详细研究3D-GIS中方向关系间定性推理的规律,最后得出一些重要结论。     

二维GIS与三维视景仿真技术的结合及其在视景仿真中的应用

简要介绍了目前3D-GIS基本概念和特点,并以校园视景仿真系统为例,提出了3D-GIS在视景仿真中的解决方案.该系统实现了三维视景系统与二维GIS系统的结合,为3D-GIS在城市视景仿真和虚拟环境中的应用提供了参考方法.     

基于改进R*树的移动GIS多尺度渐进传输与表示

针对传统单一尺度空间数据在低速无线网络环境中难以由移动GIS下载与表示的问题,在研究矢量数据多尺度表示与R*树空间索引的基础上,设计并实现了改进的多尺度R*树空间索引算法.该算法使得R*树中非叶子结点能够关联合适尺度的空间对象实体,保证海量的矢量数据在服务器端得到了有效的多尺度组织.在该算法的基础上,借助于移动GIS端所设计的缓冲式多尺度空间数据存储与管理,以及基于请求/应答模型的GML流式数据传输,设计并实现了面向移动GIS的矢量数据多尺度渐进传输模型,从而使得移动GIS能够以较高的效率下载和表示各种尺度的空间数据.通过真实的土地利用现状空间数据实验,验证了该方法在无线网络情况下能够有效地提高移动GIS的数据传输效率.     

面向煤矿应用的三维GIS空间数据模型研究

在综合评述三维GIS空间数据模型研究的基础上，针对地层和掘进巷道这两种煤矿主要的空间对象，分别研究了其空间数据建模问题，提出了地层和巷道一体化的煤矿三维空间数据模型，并设计了相应的数据结构。     

浅谈3D GIS空间数据模型

3D GIS空间数据模型是目前及未来GIS研究的重要方向。本文针对3D GIS空间数据集构模技术,深入分析现有方法的特点及各自的优势,并对著名的TEN四面体模型的构造原理做了详细论述。     

空间数据管理与3S技术

GIS所涉及的主要是空间数据，故GIS数据库的研究与空间数据结构的管理模式相关。本文介绍了几种GIS空间数据的管理模式，并着重探讨了基于XML的空间数据管理模式及在GPS中如何进行空间数据管理．最后讨论了有关3S集成的问题。     

航道通航时空数据组织与可视化表达研究

为解决航道GIS数据资源之间的语义独立性和异构性,通过分析元数据的结构和管理机制,提出了一种基于XML的分布式空间数据组织存储方法。该方法根据航道实体要素地理位置分布的层次性与关联性,建立了统一空间参考的航道时空一体化数据存储模式,在此基础上,运用时空GIS多维建模、地形场景构建、离散观测数据插值等技术,实现空间和时间维度数据的可视化表达。以长江上游航段为例,基于该方法实现了多源异构数据的融合组织,采用三层技术架构开发了应用系统,成功应用于航道通航与辅助决策。应用结果表明,该研究可以有效地解决复杂航道环境下数据组织与可视化的难点,为船舶航行提供安全保障和支撑。     

对象化BR-TIN模型三维地理信息组织方法

在分析边界表示法(BR)和不规则三角网(TIN)特征的基础上,采用面向对象方法将BR模型与TIN有机地结合起来,提出一种面向对象的BR-TIN三维数据模型.研究模型的集成过程、对象化过程、信息组织和存储过程,并将其应用到三维建筑实体表达中.实验结果表明:该模型能够实现地理实体的对象化建模和对几何特征、属性等综合信息的一体化组织,有利于实现复杂三维地理实体空间数据的有效组织与管理.     

GIS技术在牵引供电管理信息系统中的应用研究

地理信息系统(GIS)运用地理模型对地理空间数据进行集成管理,可以进行综合分析、预测及虚拟现实等.牵引供电系统包含大量基于空间位置的数据、及相关的图形图像、设备信息、设计资料等.本文应用地理信息系统,有效地组织、管理牵引供电系统的信息资源,包括地理空间数据和其他非空间数据,研发基于GIS的牵引供电信息管理系统.使牵引供电信息管理系统实现可视化,具有更多分析功能.     

基于有向图的管线网GIS一体化数据模型

针对城市管线网GIS领域特色，引入图论代数相关理论、改进GIS现有网络结构模型组织与表达，提出城市管线网GIS一体化空间数据模型，并实现该模型支持下的强大的地理计算和空间分析功能，最后在“数字城市”管线网GIS共享集成平台和专业管线GIS系统中实现了模型的功能应用。     

城市三维建模与可视化应用研究

三维建模技术是城市三维可视化的基础,也是三维城市GIS应用的关键。对城市空间实体三维建模技术和可视化过程进行了深入研究,探讨了基于不同数据源的地形和地物的建模方法,并提出了一个城市三维可视化应用系统框架,为城市数字化建设提供了一个有效、可行的方案。     

GIS的实施方法和项目管理探究

地理信息系统("Geographical Information System"简称为GIS),是一种用计算机创建和描述地表的数字表达方法,也是一种支持地学应用决策分析的决策支持系统,它也被称作空间数据的管理系统。它也被称作空间数据的管理系统。现代社会当中,人们通过GIS系统可以实现对空间、时间数据信息的组织管理以及分析,在测绘、电力、环境科学、空间科学等多种不同的领域都广泛被使用。通过探究GIS的实施方法和项目管理的方法对其进行了一些介绍,希望对GIS系统的广泛运用起到推动作用。     

面向空间数据主动更新的地理事件模型研究

为提高空间数据更新的自动化水平,提出“地理事件-条件-操作”规则驱动下的空间数据主动更新机制, 主动更新的关键是对地理要素时空变化过程进行完整有效地建模和表达。以地理事件作为描述地理要素动态变化和动态处理的概念实体,在概念模型和谓词表达式的基础上重点研究了面向空间数据主动更新的地理事件模型,设计了地理事件模型的数据库逻辑表达框架和事件的检测与存储流程。居民地和道路建模实例表明该模型可有效描述更新过程中实体的动态时空语义,同时兼具历史回溯功能。最后, 给出主动更新的应用实例, 结果表明该机制可以提高更新的效率。