3维GIS空间建模方法评述

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如何进行三维地理信息系统建模

如何进行三维地理信息系统建模

如何进行三维地理信息系统建模三维地理信息系统(Three-dimensional Geographic Information System,简称3D GIS)是利用计算机技术和地理信息系统原理,将传统二维地理信息转化为具有三维感知效果的模型,以实现更全面、直观的地理信息展示和分析。

本文将探讨如何进行三维地理信息系统建模,从数据获取、模型构建、可视化展示和应用分析等方面进行论述。

一、数据获取三维地理信息系统建模的关键是数据获取,其数据来源包括卫星遥感影像、地形地貌数据、建筑模型、气候信息等多种数据类型。

卫星遥感影像可以通过卫星或无人机获取,用于获取区域的地表纹理和地物信息。

地形地貌数据可以通过激光雷达扫描、航空摄影测量等技术获取,用于描述地形的高程和坡度等信息。

建筑模型可以通过借助建筑测量工具进行采集和建模,用于表达建筑物的真实形态和结构信息。

气候信息可以通过气象台站实时获取或基于历史气象数据计算得出,用于模拟地理环境的气候效果。

二、模型构建三维地理信息系统建模的核心是构建地理模型,即将获取的数据进行整合和处理,形成三维场景模型。

模型构建的过程通常包括数据预处理、特征提取和模型拼接等步骤。

数据预处理主要是对获取的地形、建筑等数据进行去噪、插值和平滑处理,以消除数据的不完整性和不一致性。

特征提取是将地表纹理、地形高程等信息从原始数据中提取出来,用于构建真实的地理场景。

模型拼接是将不同数据源的模型进行拼接和融合,以实现连续和完整的地理视景效果。

三、可视化展示三维地理信息系统建模的目的是为了实现地理信息的直观展示,所以可视化展示非常重要。

可视化展示主要通过图像渲染和交互操作实现,以呈现真实的地理环境效果。

图像渲染主要包括光影效果、颜色映射、纹理贴图等技术,以增强场景的真实感和美观性。

交互操作是指用户在三维地理信息系统中的操作行为,如平移、缩放、旋转等,以实现用户对地理场景的观察和查询。

四、应用分析三维地理信息系统建模不仅可以用于地理信息展示,还可应用于多种领域的分析和决策支持。

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

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。

GIS系统中三维地形的建模与实现

GIS系统中三维地形的建模与实现

GIS系统中三维地形的建模与实现⼀、系统综述信息产业已经越来越受到⼈们的重视,在这场⾰命中,越来越多的技术领域,包括边缘科学和应⽤技术,正在迅速的崛起。

地理信息系统(GIS)作为集成了计算机技术,地理学,测绘遥感学,管理学等多门科学技术的新兴边缘学科⽽正在崛起。

它是通过研究计算机技术和空间地理分布数据的结合,通过⼀系列的空间操作和分析⽅法,为地球科学和企业管理等提供决策管理的有⽤信息,迅速有效的解决问题。

GIS 结合了图形,图象数据,⽐单纯的数据库管理和CAD系统功能更加完善和实⽤,作为管理⾃动化技术的⼀种,GIS正成为越来越重要的OA⼯具之⼀。

GIS主要由以下四个部分组成:①信息获取与输⼊;②数据储存与管理;③数据转换与分析;④成果⽣成与输出。

它的实现是通过使⽤数据库平台,图形⽀持系统和卫星通信等多种不同技术的结合,本⽂主要阐述GIS系统中的电⼦沙盘地图的制作及其浏览的实现。

电⼦地图的数据格式有许多种,基本的有栅格模型数据和⽮量模型数据两种。

栅格(Raster)空间模型中地图被分割成有规则的⽹格,⽹格的基本单元通常是固定⼤⼩的正⽅形,空间事物就按其在⽹格中什么⾏,什么列,去什么值来表⽰。

因此栅格模型也可以成为⽹格(tessellation)模型。

这种模型中基本单元的⼤⼩代表了地图的分辨率。

⽮量空间数据模型中的基本要素是坐标点,⼀个点有⼀对坐标(x,y)表⽰,线由⼀串有序点组成,⾯则是线围起来的不规则多边形。

⽮量模型的分辨率通常⽐栅格模型⾼的多,但也受到存储的限制。

通常,原始的地图是通过多种⽅法实现的,野外实地测量是传统的⽅法,进年来,航拍已经成为制作地图的普遍⽅法,⽽遥感测绘也逐渐发展了起来。

地图数据的输⼊可以通过数字化仪或扫描输⼊计算机中,其多数采取的过程是:1) 原始地图扫描转化成栅格⽂件。

2) 栅格数据进⾏⾃动⽮量化转化成⽮量⽂件。

3) 在进⾏了⽮量编辑和⽂件转化后,数据输⼊到GIS数据库中。

三维GIS空间数据模型及可视化技术研究

三维GIS空间数据模型及可视化技术研究

此外,随着人们对地理信息需求的不断增长,三维GIS的应用范围也将不断 扩大,涉及到城市规划、资源管理、灾害预警等多个领域。因此,我们需要进一 步加强三维GIS空间数据模型和可视化技术的研究,以满足不断增长的实际需求, 推动地理信息科学的持续发展。
总之,三维GIS空间数据模型和可视化技术是地理信息科学的重要组成部分, 具有广泛的应用前景和发展潜力。未来需要进一步加强技术研究和应用实践,以 推动其向更高水平发展,更好地服务于社会各个领域。
谢谢观看
该技术可以构建逼真的战场环境,提高军事行动的效率和准确性。然而,现 有的技术仍存在一些不足,如建模精度、实时性和可视化效果等方面的问题,需 要进一步研究和优化。
从研究的实际情况来看,三维GIS建模及可视化技术的应用研究具有重要的 理论和实践意义。在理论上,该技术可以提高地理信息的获取、处理和分析能力, 有助于深入探究地理现象的时空变化规律;在实践上,该技术可以为城市管理、 环境保护、军事仿真等领域的决策提供更加科学、精确的支持,提高相关领域的 工作效率和准确性。
三维GIS空间数据模型是由空间对象、空间关系和属性信息三部分组成的。 空间对象表示地理实体,如点、线、面等,它们具有相应的几何特征和属性信息。 空间关系包括拓扑关系、方向关系、距离关系等,用于描述空间对象的相互关系。 属性信息包括文本、数字、图片等,用于描述空间对象的特征和属性。构建三维 GIS空间数据模型的关键在于正确表达空间对象及其关系,同时保证数据结构的 合理性和数据操作的有效性。
基本内容
随着城市化进程的加速,城市规划和管理的需求日益增长。为了更加直观地 了解城市空间信息和现象,城市三维可视化GIS技术应运而生。本次演示将围绕 城市三维可视化GIS的研究展开,旨在为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

三维地理信息系统建模技巧

三维地理信息系统建模技巧

三维地理信息系统建模技巧引言:近年来,随着技术的发展和应用范围的扩大,三维地理信息系统(3D GIS)在城市规划、环境管理、自然灾害预测等领域发挥着越来越重要的作用。

建立一个精确、全面的三维地理信息系统模型是实现科学决策和有效管理的关键。

本文将从数据获取、模型构建和数据可视化等方面分析三维地理信息系统建模的技巧,希望能为相关领域的研究者和从业者提供一些参考。

一、数据获取三维地理信息系统模型的准确性和真实性直接取决于数据的质量和精度。

数据获取是三维建模的第一步,合理选择数据获取方式对于模型的精度和可靠性有着重要影响。

1. 遥感数据遥感技术是获取三维地理信息的重要手段之一。

通过航空摄影、卫星遥感等技术可以获取到大范围的地形、地貌、建筑物等数据,为三维建模提供了基础。

在选取遥感数据时,要考虑数据的分辨率、准确度和时间等因素,选择合适的遥感数据来源能够提高建模的质量和效率。

2. 激光扫描数据激光扫描技术通过发射激光束并接收反射回来的光束,能够获取更加真实和准确的地形数据。

激光扫描数据具有高分辨率和高精度的特点,可以捕捉到建筑物和地形的细节信息。

在建模过程中,合理利用激光扫描数据可以提高模型的精度和真实性。

二、模型构建根据获取的数据,进行模型的构建是三维地理信息系统建模的核心步骤。

模型构建的关键在于如何根据数据的特点选择适合的建模方法,以实现模型的精确表达和高效管理。

1. 建筑物模型建筑物是城市三维地理信息系统中非常重要的元素。

对于建筑物模型的构建,可以通过BIM(建筑信息模型)和CAD(计算机辅助设计)等软件进行。

BIM技术可以实现对建筑物的全生命周期管理,提供准确、完整的建筑物模型。

合理利用建筑物的形状、纹理和属性信息,可以提高建筑物模型的真实感和表现力。

2. 地形模型地形是城市三维地理信息系统中的另一个重要要素。

地形模型的构建可以通过数字高程模型(DEM)和地形网格化等方法进行。

DEM是一种以栅格形式表示地形表面的数字模型,能够提供高度信息,可用于分析地质灾害和水文模拟等。

三维建模方法

三维建模方法

三维建模方法三维建模是一种将现实世界中的物体或场景用数学模型来描述的技术。

它广泛应用于工业设计、动画制作、游戏开发、建筑设计等领域。

在三维建模中,我们需要掌握一些方法和技巧,以便能够高效地完成建模工作。

首先,了解基本概念是非常重要的。

在进行三维建模之前,我们需要了解三维空间、坐标系、曲面、体素等基本概念。

只有对这些基本概念有清晰的认识,才能够更好地理解建模过程中的各种操作和技巧。

其次,掌握建模软件的基本操作是必不可少的。

目前市面上有许多优秀的三维建模软件,比如3ds Max、Maya、Blender等。

不同的软件有不同的操作界面和工具,但它们的基本原理是相通的。

熟练掌握软件的基本操作,对于提高建模效率和质量是非常有帮助的。

在进行实际建模时,我们需要根据具体的需求选择合适的建模方法。

比如,对于机械零件的建模,我们可以采用实体建模的方法,通过创建基本几何体并进行布尔运算来构建复杂的零件结构;对于有机物体的建模,我们可以采用表面建模的方法,通过调整控制点来创建流畅的曲面。

不同的建模方法有不同的特点,我们需要根据具体情况进行选择。

此外,对于复杂物体的建模,我们可以采用分块建模的方法。

将整个物体分解为若干个简单的部分,分别进行建模,最后再将它们组合在一起。

这样可以更好地控制建模的精度和效率,同时也方便后期的修改和调整。

最后,建模过程中需要不断地进行实践和总结。

只有通过不断地实践,我们才能够更加熟练地掌握各种建模方法和技巧。

同时,我们也需要不断地总结经验,发现问题并解决问题,以便在今后的建模工作中能够更加得心应手。

总的来说,三维建模是一项需要技术和经验的工作。

通过掌握基本概念、建模软件的基本操作、选择合适的建模方法、采用分块建模的方法以及不断实践和总结,我们可以更好地完成三维建模工作,为各个领域的应用提供高质量的模型。

希望以上内容能够对您有所帮助。

三维地理信息建模方法

三维地理信息建模方法

三维地理信息建模方法我折腾了好久三维地理信息建模方法,总算找到点门道。

说实话,刚开始的时候,我真的是一头雾水。

我就知道这是个把地理的信息用三维的模型呈现出来的事儿,可怎么开始呢?我一开始纯粹是瞎摸索。

我最早尝试的方法是找现成的数据然后直接凑一块儿。

我当时想啊,这地理信息不就在那嘛,高度信息也能找到些,把它们按照地图上的位置摆一摆不就成了。

结果发现这完全不行。

就像搭积木,看似我把各个小积木块儿(数据块)都堆起来了,可实际根本不是那么回事儿。

因为各个数据来源的精度都不一样,有的地儿高了,有的地儿低了,整个模型一团糟。

这给我的教训就是,数据的预处理是非常重要的。

后来,我学着先对数据进行清洗和校准。

这个过程就像整理杂乱的菜市场,各种蔬菜水果(各类数据)都混在一起,还大小不一。

我得先把它们归类,大小差不多的放在一块儿,脏的要洗干净(去除错误和异常值)。

记着,这个校准的过程有的时候就靠猜。

比如说有些地方的海拔高度的数据感觉不太对,我就只能找附近可靠的数据来估算,可这个过程我心里一直没底。

我还尝试了用软件自动生成模型。

有些软件号称能一键生成很酷炫的三维地理模型。

我就雄心勃勃地导入数据进去,结果发现那模型错得离谱。

它就像一个念书念歪了的学生,看似在读书,可完全没领会意思。

我后来发现是因为我没有设置好软件的各种参数。

比如采样率这个参数,我开始设置得特别大,结果模型细节全丢掉了,就剩下个大概的轮廓,所以针对不同规模的数据和不同要求,要调整好参数才行。

再就是纹理映射这个事儿。

我刚开始以为就是把图片随便贴上去就算了。

我把从网上找的一些山水风景的图片直接往地形模型上贴,发现完全对不上。

这就好比你给一个人穿衣服,却拿了件超大的衣服,袖子都到地上了。

纹理映射不仅要图片大小合适,角度啥的都得对,最好的方法就是把纹理图片按照实际地形一块一块精准地切割,再贴上去。

我还试过手动建模,这个方法真是费力不讨好。

自己慢慢地在那一点点地捏地形,建建筑。

基于gis的三维模型构建方法

基于gis的三维模型构建方法

基于gis的三维模型构建方法GIS(地理信息系统)下的三维模型构建可有趣啦。

咱先得有数据来源呀。

数据就像是盖房子的砖头,没有它可不行。

可以是地形数据,像从卫星或者航空测量得到的数据,那些数据就像是老天爷给咱的宝藏,告诉我们大地长啥样。

还有些是人工测量的数据呢,比如说测量员们辛辛苦苦测出来的建筑物的高度、长度啥的,这就好比是房子的具体尺寸。

然后呢,软件工具很重要哦。

有好多软件可以用来构建三维模型,就像不同的魔法棒一样。

比如说ArcGIS,它就像一个超级大厨,能把各种数据原料变成美味的三维大餐。

在这个软件里,我们可以把地形数据导进去,然后通过它的功能把平面的地形变得立体起来,就像把一张平平的纸折成了一个小山峰的样子,超酷的。

再来说说纹理的事儿。

纹理就像是给模型穿上漂亮衣服。

如果是构建一个城市的三维模型,建筑物的墙面纹理得弄好呀。

我们可以从实地拍摄的照片里提取纹理,让建筑物看起来就像真的一样。

要是把大楼的纹理弄成小花猫的图案,那可就搞笑啦,不过当然是要根据实际情况来选择合适的纹理啦。

构建三维模型的时候,分层也是个小窍门。

就像搭积木一样,把不同的元素分在不同的层里。

比如说,道路一层,建筑物一层,绿化又一层。

这样方便我们管理和修改,要是哪条路画错了,直接在道路那一层改就行,不用在整个模型里到处找啦。

还有哦,坐标系统要统一。

这就好比大家都得在同一个规则下玩游戏。

如果坐标系统乱了,那模型就像喝醉了酒的人,东倒西歪的。

在构建过程中,不断地检查和调整也很重要。

就像我们打扮自己,得照照镜子看看哪里不合适。

看看模型有没有漏洞呀,有没有哪个地方看起来特别奇怪的。

要是发现了,就赶紧调整,让我们的三维模型变得更加完美。

基于GIS的三维模型构建虽然有点复杂,但就像玩一个超级有趣的游戏,只要掌握了这些小方法,就能构建出超棒的三维模型啦。

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(1) TEN 模型 不规则四面体 ( TEN ) 模型 [ 10, 11 ] 采用面向单纯 形的方法来描述 3D 空间对象 。同 3D FDS一样 , TEN 模型有 4类几何元素 ( tetrahedron, triangle, arc, node) ,但它包含真正的 3D 几何元素 ( tetrahedron) 。 不规则四面体 ( TEN )作为描述空间对象的基本体元 素 ,把任意一个 3D 空间对象剖分成一系列邻接但
许多专家和学者就 3D 空间建模问题进行了大 量的研究 ,提出了各种 3D 空间数据模型 。根据其 研究对象可分为 3D 地理空间建模 、3D 地学空间建 模两大类 。 2. 1 地理空间建模
在 3D GIS的研究过程中 ,许多学者针对地球表 面及其以上的地理空间对象进行 3D 建模 ,提出了 许多有价值的建模思想 。最早对 3维空间实体进行 建模研究的是 Molennar提出的 3D 形式化数据结构 (3D formal data structure, 3D FDS) ,它是 Molennar 在原 2D 拓扑数据结构的基础上定义的一种基于 3D 矢量图的形式化数据结构 (图 1所示 ) 。
图 1 3D 形式化数据结构 Fig. 1 3D formal data structure
该模型定义了 4 类基本空间对象 ( elementary objects) :点 、线 、面和体 ( point, line, surface, body) , 以及 4种基本几何元素 ( p rim itives) :结点 、弧 、边和 面 ( node, arc, edge, face) ,并显式地表达结点和体 、 弧段和体 、结点和面 、弧段和面间的 is2in, is2on等拓 扑关系 [ 4, 5 ] 。3D FD S是对单值的矢量地图的表达 , 即任意一个几何元素都是对其相同维数的空间对象 的描述 。
基金项目 :北京市教委科技发展面上项目 ( KM200710028014) 收稿日期 : 2007203228;改回日期 : 2007204229 第一作者简介 :王彦兵 (1972~ ) ,男 ,讲师 。2005年于中国矿业大学 (北京 )获得大地测量学与测量工程专业博士学位 。主要从事 3D GIS、3D GMS和地理信息系统应用与开发等方面的教学与科研工作 。 E2mail: wybcnu@ sina. com
Abstract 3D SpatialModeling is the key to 3D GIS, and is the basis of 3D GIS. A ll kinds of 3D spatial modeling methods are different according to the differences of modeling objects. Based on the difference of spatial modeling objects, 3D spatial modeling methods are divided into two kinds. One is Geographical Spatial Modeling, and the other is Geological SpatialModeling. Based on the comparision and contrast of all the 3D spatial modeling methods, this paper also p resents some key issues on 3D spatial data modeling. Keywords 3D modeling, geographical space, geological sapce
摘 要 3维 (3D )空间建模方法是 3D GIS研究的核心和难点之一 ,是建立 3D GIS的基础 。迄今为止 , 3D 空间建 模方法多种多样 ,建模对象不同 ,建模方法也随之不同 。根据 3D 空间建模研究的对象 ,以地球表面为界分为地理 空间建模和地学空间建模两大类 ,并通过现有 3D 空间建模方法的对比研究 ,提出了现有 3D 空间建模研究的关键 问题 。 关键词 3维建模 地理空间 地质空间 中图法分类号 : P208 文献标识码 : A 文章编号 : 100628961 (2007) 0821430205
(2) 八叉树 八 叉 树 结 构 ( Octree ) 是 由 四 叉 树 结 构 (Quadtree)推广到 3D 空间而形成的一种 3D 栅格数 据结构 。八叉树结构将 3D 空间区域分成卦限 ,且 在树上的每个节点处存储 8个数据元素 。当卦限中 所有体元的类型相同时 (即为均质体 ) ,该类型值存 入相应的节点数据元素中 。非均质卦限再分卦限 , 节点相应数据元素指向树中下一个节点 ,如此细分 到每个节点所代表的区域都是均质体为止 。八叉树 模型作为一种栅格数据模型 ,其特点是结构简单 ,操 作方便 ,有关空间的操作和空间分析运算容易实现 , 尤其是能够表示地质对象内部属性的空间变化 。但 是 ,八叉树结构不能精确表达地质对象的几何边界 , 且数据存储量大 ,有时会造成很大的数据冗余 ,原始 采样数据一般也不保留 ,也不适合于表达和分析空 间对象之间的空间关系 [ 13 ] 。 (3) 集成数据模型 3D GIS在对 2D GIS所定义的对象基础上增加
3D 空间对象模型化的过程是一个从空间模型到 概念模型到逻辑模型以及 3D 表达的过程 。3D GIS 是在对 2D GIS中所定义的点 、线、面 3类空间对象增 加空间信息的同时 ,又增加了另一类空间对象 ,即形 成点、线 、面、体 4 类空间对象。由于空间维数的扩 展 ,使得同一类对象在几何和拓扑上产生较大差异 , 如面类对象中的地质层面 ,体类对象中的地质体 、建 筑物等。因此 , 3D空间数据模型的建立要更加复杂。
第 8期
王彦兵等 : 3维 GIS空间建模方法评述
1431
2 3D 空间建模方法分析
模型是现实世界的本质反映或科学抽象 ,反映事 物的固有特征及其相互联系或运动规律 [3] 。在 3D GIS 建模中 ,地物的位置和形态都是处于 3D 立体空间中 , 它们都占有各自的空间 ,因此 , 3D 的空间对象是一群 空间对象的集合。2D GIS建模和 3D GIS建模之间的 差异在于前者将地物的属性作为空间位置的域 ,属性 值的变化映射到位置的变化之中 ,后者将地物作为对 象 ,每个对象均具有自身的属性值。
体模型基于 3D空间的体元分割 ,体元的属性可 以独立描述和存储 ,可以进行 3D 空间操作和分析 。 体模型包括 : TEN 模型 、八叉树模型 、实体模型、棱柱 体模型等。其中 TEN模型是一种采用不规则体元表 达 3D空间实体的代表性建模方法 ,八叉树模型是采 用规则体元表达 3D空间实体的代表性模型 。
快速发展的基础上 ,以及利用 GIS有效实现几何信 息和属 性 信 息 的 集 成 和 支 持 空 间 分 析 的 重 要 功 能 [ 2 ] ,通过建立 3D GIS来实现空间对象的 3D 空间 分析和各类信息的集成管理是一条必由之路 。
由于专业应用限制和工作重点不同 ,现有 3D GIS往往局限在某一领域的研究范围内 ,仅仅以某 一类空间数据为研究对象 。其建模方法以地球表面 为界 ,分别处理与地球相关信息 ( Geo2information)的 不同部分 ,分为以地球表面及以上为研究对象 (即 地理空间 , geographical space)的 3D 地理空间建模 方法 (3D geographical modeling) ,和以地球表面及以 下为研究对象 (即地质空间 , geological space)的 3D 地学建模方法 (3D geological modeling, 3DGM ) 。
在 3D FDS研究基础上 ,一些学者进一步深入 研 究 , 提 出 了 n 元 组 模 型 [ 6 ] 、简 化 空 间 模 型 ( simp lified spatial model, SSM ) [ 3 ] 、城 市 数 据 模 型 ( urban data model, UDM ) [ 7 ] 、面向 对象 3D 数据 模 型 [ 8 ]等等各类数据模型 。 2. 2 地质空间对象建模研究
表面模型侧重于描述 3D 空间实体的表面 ,它 并非真正的 3D 模型 ,是 215维的 ,有很多方法可以 用来表达表面 ,如等高线模型 、网格模型 、三角网模 型等 ,最常用的表面构模技术是基于采样点数据构 造的 TIN 模型 ,以及考虑到采样密度和分布的非均 匀性 ,经内插处理后形成的 Grid模型 。这两种模型 一般用于地形表面构模 , 也可用于层状矿床 构模 [ 9 ] 。 2. 2. 2 体模型
图 2 四面体格网 : n维概念模型 Fig. 2 TEN: n2dimensional concep tual model
TEN 模型适用于地形 、土壤 、地质体等不规则 体的描述 。由于该模型使用了单纯 —复形 ( simp lex2 comp lex)的概念 [ 12 ] ,被认为可以描述 3D 空间存在 的拓扑关系 。但是 , TEN 模型在建模过程中将空间 对象剖分成一系列邻接 ,但不重叠的不规则四面体 , 这在理论上是可行的 ,但实现这一过程的算法还不 是很成熟 。
第 12卷 第 8期 2007年 8月
中国图象图形学报 Journal of Image and Graphics
Vol. 12, No. 8 Aug. , 2007
3维 G IS空间建模方法评述
王彦兵 1) 吴立新 2) 李小娟 1)
1) (首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室 , 北京 100037) 2) (东北大学 3S与数字矿山研究中心 , 沈阳 110004)
1 引 言
随着计算机科学技术与空间信息技术的发展 , G IS处理的空间数据已经不再仅仅是指以地球表面 空间位置为参照的自然地理数据 ,其理论与应用研 究已经在 3D 空间上逐渐向地表以下 、地表以上不 断延伸 [ 1 ] 。对于这些 3D 空间信息的处理通常简化 为 2D 投影模型 ,随着各类研究在广度 、深度上的不 断扩展和深化 ,这种处理方式由于不能够真实地反 映与刻画自然界复杂的 3D 空间对象 ,缺乏动态处 理和时空分析的能力 ,存在很大的局限性 。因此 ,在 计算机技术以及虚拟现实 ( virtual reality, VR )技术
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