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。因此，如何将地理数据像普通的结构数据一样存储在关系型数据库（RDBMS）中，实现集中式的GIS数据管理和存储；如果二者在数据模型、数据结构上都不一致，同样的数据要在两种软件中分别存储一份，不仅增加了数据冗余，而且增加了数据更新维护的代价。

3、海量数据可视化瓶颈。经过几十年的发展，二维GIS技术在工作效率已经得到了广泛认可。但是三维GIS却面临着一些挑战,目前已有的三维GIS项目，三维场景大多以显示影像和地形为主，一旦加入非常密集的矢量（如等高线）、或者整个城市的模型建筑，三维显示效率就大打折扣。

4、缺乏高端的三维分析功能。三维GIS应该在扩展原有二维GIS强大分析功能的基础上，提供更多的三维特色分析功能，才能为业务管理带来更多的提升。

5、二三维开发体系分离，业务系统定制困难。

6、此外，还有海量三维的网络传输、数据发布、客户端数据共享等问题。

7、只有降低三维建设成本和突破三维软件本身的技术限制，才能推动市场从繁荣走向真正的成熟。

4二三维一体化技术

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。三维GIS相比二维GIS具有更加直观、更加具体的优势，容易被更多的用户所接受。尽管三维GIS有二维GIS不可比拟的优势，但是在相当长时间内还无法完全替代二维GIS。此外，由于二维也有比三维更宏观、更抽象、更综合的优点，在部分应用中也需要忽略真实细节呈现关键信息，此时二维就可能比三维更合适。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，或者在原有的二维GIS系统增加三维GIS系统。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。二三维一体化技术从数据收集、数据管理、空间分析、系统定制层面为降低二三维GIS系统建设成本提供了充分保证（具体参见第二章）。

5 ArcGIS10技术飞越

2010年7月，Esri发布了ArcGIS软件的最新版本ArcGIS 10，其中文版即将于近期在国内推出。ArcGIS 10一举实现了协同GIS、云GIS、三维GIS、一体化GIS和时空GIS“五大飞跃”，将引领GIS软件技术进入一个全新的发展时代。ArcGIS 10实现了三维建模、数据编辑、要素存储、性能优化以及分析的巨大飞跃。ArcGIS10实现了三维GIS软件的突破，集三维GIS数据管理、可视化、空间分析于一身，ArcGIS10正将GIS带向3D领域（具体参见第三章）。

6ArcGIS提供的解决方案

产品配置方案

(1)ArcGIS 桌面三维可视化

需要：ArcGIS 桌面+桌面3D分析扩展

ArcGIS桌面用于三维数据的组织，三维地图和三维分析模型的制作，以及三维地图的优化处理。

(2)ArcGIS 桌面三维可视化定制

需要：ArcGIS 桌面+桌面3d分析扩展

ArcGIS桌面支持.net、java、C++的定制，用户可以用ArcObject Add –In的方式添加自己功能。ArcGIS10同步发行中文版，此种定制方式的桌面应用，可以再很大程度程度上节省开发工作量。

(3)ArcGIS 桌面三维可视化开发

需要：ArcGIS Engine+Engine3d分析扩展

ArcGIS Engine提供了组件式的开发方式，利用ArcGIS Engine提供的MapControl、SceneControl、GlobeControl可以非常方便的开发二三维一体化的应用系统，

(4)ArcGIS服务器三维可视化

需要：ArcGIS Server 标准版+ ArcGIS Explorer

ArcGIS Server提供了二三维数据的一体化方式存储与管理，利用ArcGIS Server可以非常方便的发布三维服务，ArcGIS Explorer可以作为ArcGIS Server三维服务高性能可视化客户端需要：ArcGIS Server 高级版本+Server 3D分析扩展+ ArcGIS Explorer

除了上述功能外，支持服务器端的三维分析。

除了免费客户端外，桌面和Engine应用程序也可以作为三维服务的客户端。

ArcGIS三维可视化解决方案如图1所示：