二维GIS与三维GIS联动技术研究
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。
GIS二维三维集成分析报告

GIS二维三维集成分析报告摘要:本报告旨在对GIS(地理信息系统)二维三维集成进行分析和探讨。
通过综合运用二维和三维地理数据,我们可以获得更准确、更全面的地理信息,促进地理数据的可视化展示和分析。
本报告将介绍GIS二维三维集成的概念及意义,并通过具体案例展示集成分析在不同领域的应用效果与优势。
同时,我们将讨论集成分析所面临的挑战和未来发展方向。
1. 引言地理信息系统(GIS)是一种整合地理数据、地图和空间关系的技术。
它提供了对地理现象和地理空间关系进行分析和解释的能力,有助于我们更好地理解地理现象和问题。
随着技术的发展和数据的不断积累,GIS的应用范围得到了拓展,并出现了二维三维集成分析的方法。
2. GIS二维三维集成概念与意义GIS二维三维集成是将二维地理数据和三维地理数据相结合,通过融合、可视化和分析,为决策者提供全面、直观的地理信息。
集成分析可以改善地理数据表达的精确性和真实性,提高地理空间数据的可视化效果,帮助用户更好地理解地理现象的复杂性和相互关系。
3. 在城市规划中的应用GIS二维三维集成在城市规划领域可以帮助规划师更好地分析城市发展趋势、评估规划方案的可行性和效果。
通过将现有的二维地理数据与三维地理数据相结合,可以更直观地展示城市的地貌、建筑物高度分布和道路网络。
这些信息有助于规划者制定更科学的城市规划方案,提高城市的可持续性发展。
4. 在环境保护中的应用GIS二维三维集成在环境保护领域的应用可以帮助监测和评估环境变化及其对生态系统的影响。
通过集成分析,可以综合利用卫星遥感影像、传感器观测数据和地理空间数据,对污染源、植被覆盖、土地利用等环境因素进行综合分析和评估。
这将为环境保护决策提供科学依据,促进环境保护工作的监测和管理。
5. 在应急管理中的应用GIS二维三维集成在应急管理领域可以提供更准确、及时的地理信息支持。
通过集成分析,可以将不同来源的地理数据进行融合,绘制灾害风险地图、应急救援路线和避难所分布图等。
面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究_康来

第36卷 第11期2009年11月计算机科学Computer Science V ol .36No .11No v 2009到稿日期:2008-12-22 返修日期:2009-03-02 本文受国家863高技术计划项目(2006AA01Z319)资助。
康 来(1983-),男,博士生,主要研究方向为虚拟现实技术,E -mail :lkang .vr @gm ail .com ;赵 健(1981-),男,博士生,主要研究方向为虚拟现实技术;宋汉辰(1977-),男,副教授,主要研究方向为虚拟现实技术及可视化;吴玲达(1962-),女,教授,博士生导师,主要研究方向为多媒体信息系统、虚拟现实技术。
面向二维GIS 矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究康 来 赵 健 宋汉辰 吴玲达(国防科技大学信息系统与管理学院 长沙410073)摘 要 提出一种二维G IS 矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法。
结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法。
地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配。
本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法。
试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的。
关键词 矢量,三维可视化,地形匹配,虚拟环境中图法分类号 T P391 文献标识码 A Terrain Matching for Three -dimensional Visualization of Two -dimensional GIS Vector DataK A NG L ai Z HA O Jian SON G Han -chen W U Ling -da(College of Information Sy stem s &M anagem ent ,Nation al University of Defense Technology ,Ch ang sha 410073,Chin a )A bstract A fa st ter rain matching method fo r 3D v isualizatio n o f 2D G IS vecto r da ta w as propo sed .3D terr ain fea tur es based on vector informa tion we re fir stly classified by its characteristic ,then either feature adjusting or te rrain adjusting metho d w as cho sen for matching of features and te rrain .Feature adjusting method adjusted the positio n and g esture of features in real -time ,ter rain adjusting method applied te rrain defor mation to vector co nst rained field ba sed on different distance measurement .T he a lg orithms also dea lt w ith so me specia l cases such a s low resolution of terr ain datase t and multi -vector restriction applied to the same area .Ex pe rimental results show tha t our method could mee t the requirement of ter rain matching effectively for 3D terr ain features ba sed o n vecto r da ta including points ,lines and surfaces w ith high visual quality .Keywords V ector ,T hree -dimensional v isua lizatio n ,T er rain matching ,Virtual enviro nment 1 引言二维地理数据按数据结构大致可分为栅格数据和矢量数据两大类,其中矢量数据包含了丰富的地物信息(如房屋、道路、城市等)。
二维GIS与三维GIS联动技术研究

万方数据总第169期・浙江水利科技・2010年第3期也转到对应的位置,并可在二维地图上自定义视点位置,三维场景将转到该视点位置之上。
反之亦然。
(2)交互浏览。
用户在三维虚拟场景中漫游时,在二维地图中动态显示出相应的位置和视野,通过实时跟踪三维虚拟场景中视点位置,然后由三维向二维不断发送当前坐标信息,二维接收到这些坐标值后,在对应的地图上绘制漫游路径。
在二维环境中进行漫游、缩放、拾取等操作时,三维场景能同步响应二维环境的动作,实现相应功能,反之亦然。
2.2数据同步三维场景中的都对应于二维中的某一矢量图或模型点,在进行数据查询、数据更新操作时,通过这种对应保证二、三维数据的一致性,这是数据层面二三维联动的实质。
在系统中,对每一要素进行统一编码,二维实体和三维模型均有一致的m号,因此能实现二维与三维交互查询与显示,同时二维空问数据和三维模型与属性信息能够双向查询。
通过鼠标或键盘等方式选择三维场景中的地理实体后,该实体的属性信息将以表格的形式显示在三维场景中。
在查询的同时,二维电子地图将定位到相同的地理位置上。
同样,系统将实现在二维地图上选择某一(或多个)地理实体后,三维场景将定位到该实体上,其属性信息也将以表格的形式显示在三维场景中。
其实现方法是依靠二维地图和三维场景中对应地物名称(D)惟一性,当二维地图中选中一个目标时,获得该地物的惟一Ⅲ,通过发送指令给三维,三维方面拾取其中的D信息后自动定位并高亮显示。
由于地物的数据组织引入了实体模型概念,每个实体对象都有对应的惟一标识符m,一旦获得了对象的m,就可以获得对应实体的全部信息。
3二三维联动GIS应用实践3.1系统架构设计二三维联动GIS系统是由二维GIS系统和三维GIS系统2个独立子系统通过消息通信机制连接在一起所构成。
因此,在设计系统时首先要考虑到这2个系统的相对独立性,即在不联通的情况下,每个子系统都能完成独立的地理信息系统功能,而在连通的情况下,又要能实现2个系统间的互操作,如在二维系统上添加1个符号,在三维系统上也要同时出现所标符号的三维符号,反之亦然。
“二三维一体化”助力打造高效三维GIS平台_图文.

“二三维一体化”助力打造高效三维GIS平台_图文.利器配英雄——“二三维一体化”助力打造高效三维GIS平台对于日益崛起的三维GIS市场而言,选择一个优秀的三维地理信息系统开发平台,不但要求视觉效果炫丽,功能强大,还要求操作简洁,上手难度低。
场景绚丽、功能强大的三维系统,虽然是众多二次开发商心仪已久的目标,但是考虑到可能会“开发难度大”、“数据成本高”等原因,许多人望而却步。
所以,除了“好看”,我们还要“好用”,让开发人员用已经熟悉的开发方式开发出功能强大、视觉效果一流的三维应用,这自然是内外兼修的绝佳组合。
全新的SuperMap Realspace 技术,在2011年9月的超图GIS用户大会上闪亮登场。
相信每一位参加过超图GIS用户大会的人,都会对大会上“二三维一体化”的宣传亮点记忆犹新。
二三维一体化作为目前三维GIS的热点,代表了GIS行业的发展趋势,同时也将用户体验提升到了前所未有的高度。
有些传统的地理信息系统开发人员可能会有疑问:我们为什么需要三维GIS?二三维一体化究竟能给我们带来什么好处?回答这个问题之前,我们不妨回顾一下GIS的发展历史。
二维GIS技术经历了一个比较长的发展过程,从最早的桌面式GIS、组件式GIS、WebGIS再到目前的服务式GIS,二维地理信息系统的技术体系已经发展得非常成熟。
二维GIS具有强大的二维空间查询分析统计功能,包含了灵活多样的应用形式,但是对于日益兴起的GIS市场,传统GIS急需探索全新的发展方向。
相对于传统的二维GIS,三维GIS在显示效果上无疑是有着“天生丽质难自弃”的优势。
三维GIS 使用(x,y,z来表示空间位置,相对于二维GIS,三维GIS 不仅提供了三维的视觉认知,而且提供了三维空间分析方法与功能。
随着计算机技术的发展和二维GIS 行业应用的深入,人们逐渐表现出使用三维GIS 展现真实世界的渴望,三维GIS 在军事的作战指挥、电子沙盘及地形仿真、数字城市、房地产展示、环保与气象中的专题分析与仿真、城市微气候和大气污染模拟地质与地下管线等领域有着越来越明显的优越性和不可替代性。
基于GIS技术的水利防灾信息系统研究

摘要:近年来,GIS技术已深入到水利工程的各个方面,并发挥了巨大作用。GIS是水利信息采集、存储、管理、分析表达的有利工具。水利信息量大繁杂,它包含:实时数据、历史数据、环境数据、经济数据、矢量数据等信息。这些信息中80%以上与空间信息有关,实践证明:GIS可以胜任存储、管理这么庞杂的数据。做好GIS在水利防灾信息系统上的研究对于水利信息化改造和提升传统产业思路,是非常重要的,它是推动水利现代化的重要措施之一。
1.4.3堤防风险分析预警。堤防风险分析预警是将河道的堤防分成多个堤段,根据动态计算的水位与堤防高程比较,分析哪些堤段已经漫堤、哪些堤段己接近漫堤、哪些堤段相对安全等,并对已经漫堤和即将漫堤的堤段分级别进行预警。
1.4.4溃口方案分析。动态洪水风险图绘制时提供设置溃口的功能,用户可以根据洪水发生时的真实溃堤、管涌情况,在相应位置设置溃口,用以更准确地模拟溃口方案。理论上,溃口可能发生在堤防的任意一处,有限的“溃口”方案难以应对实际防汛过程中所可能遇到的情况,因此风险图绘制的溃口设置可以很好的解决这个问题。
3系统功能
3.1漫游功能
系统三维场景的展示及二维三维场景的联动操作是系统的一大特色。对此,系统针对二维和三维场景分别提供了不同的漫游方式。在二维场景中主要提供了放大、缩小、平移、全景、缩略图等常用的漫游方式。在三维场景中,根据三维显示效果提供了导航、旋转、录制等特有功能。导航功能可以按照用户在线路上的需求,在系统中自定义导航线路,实现自动导航,可以用其来展示某一次水灾的过境情景。旋转功能可以根据用户的需求按照不同的角度进行旋转,进而全面展示地形、水利工程等具备三维特点的地物。
1.2需求的细化及数据库的设计
洪水风险图系统主要作为防汛决策辅助的手段,需满足研究区域的水文雨量站以及防洪工程的快速定位及信息查询、洪水风险分析、风险图的灾情统计及管理等功能。根据系统需求,对收集整理的空间及非空间数据进行设计并构建数据库。系统数据库设计采用MicrosoRSQLServer2008作为数据库存储空间数据和非空间数据。SQLsenrer2008提供了全面性的空间支持,提供了Geograhy和Geometry两种空间数据类型用以存储空间数据。
二三维联动的GIS系统体系结构构建技术

2008.04No.2WWW.GWN.ORG.CN地理信息世界GEOMATICSWORLDDesignandImplementationofInteractive2D&3DGISArchitectureWANYou,BIANFu-ling(ResearchCenterofSpatialInformationandDigitalEngineering,InternationalSchoolofSoftware,WuhanUniversity,Wuhan430079,China)Abstract:WiththeIntegrationofspatialanalysisfunctionof2DGISandthematurevisualiza-tiontechnologyof3DGIS,weproposedanewapproachtoconstructinteractive2D&3DmixedGISsystembasedonVREaglecomponent,andrealizedtheinteractive2D&3Doperationbothindatabaselevelandvisualizationlevel.Astheexperimentsonaport's3D-GISprojectshowthatourapproachcanprovidevivid3Dinteractiveinterface,andimprovetheGISspatialanal-ysisbyassistingwith3Dvisualization.Keywords:Interactive2D&3D;GISarchitecture;VREaglecomponent0引言GIS在我国经过近30年的发展,理论和技术日趋成熟,应用已深入到测绘、土地、环境、电力、交通等诸多领域。
随着应用领域的不断扩展和深入,人们越来越多地要求从3维空间来观察和处理问题。
一种无缝集成的二三维联动WebGIS设计及实现

一种无缝集成的二三维联动WebGIS设计及实现郑国江;赵园春;李成名【摘要】传统二维GIS具有强大的空间查询、分析功能,而三维GIS具有很好的空间直观显示性.实现二三维GIS的联动与互操作,可以充分发挥二三维GIS各自的优点.本文提出了一种有效可行的解决方案,实现了具有实时联动漫游、缩放和信息标注等功能的WebGIS二三维联动系统.%Traditional two-dimension(2D) GIS has powerful function of spatial query and spatial analysis, while three-dimension (3D) GIS has outstanding performance of the spatially explicit visualization The combination and interoperability between 2D GIS and 3D GIS can give full play of their respective advantages. In this paper, an effective and feasible design resolution is introduced, and a 2D/3D combined WebGIS application with real-time associated roaming, zooming, and symbol plotting has been realized.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P112-115)【关键词】二维GIS;三维GIS;系统联动【作者】郑国江;赵园春;李成名【作者单位】中国测绘科学研究院,北京100830;中国测绘科学研究院,北京100830;中国测绘科学研究院,北京100830【正文语种】中文【中图分类】P2081 前言地理信息系统(GIS)经过几十年的发展,理论和技术已经日趋成熟,其应用已经深入到国土、环保、电力、交通等多种领域,随着应用的不断深入,促使GIS在理论和技术上不断发展[1]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
万方数据
总第169期・浙江水利科技・2010年第3期
也转到对应的位置,并可在二维地图上自定义视点位置,三维场景将转到该视点位置之上。
反之亦然。
(2)交互浏览。
用户在三维虚拟场景中漫游时,在二维地图中动态显示出相应的位置和视野,通过实时跟踪三维虚拟场景中视点位置,然后由三维向二维不断发送当前坐标信息,二维接收到这些坐标值后,在对应的地图上绘制漫游路径。
在二维环境中进行漫游、缩放、拾取等操作时,三维场景能同步响应二维环境的动作,实现相应功能,反之亦然。
2.2数据同步
三维场景中的都对应于二维中的某一矢量图或模型点,在进行数据查询、数据更新操作时,通过这种对应保证二、三维数据的一致性,这是数据层面二三维联动的实质。
在系统中,对每一要素进行统一编码,二维实体和三维模型均有一致的m号,因此能实现二维与三维交互查询与显示,同时二维空问数据和三维模型与属性信息能够双向查询。
通过鼠标或键盘等方式选择三维场景中的地理实体后,该实体的属性信息将以表格的形式显示在三维场景中。
在查询的同时,二维电子地图将定位到相同的地理位置上。
同样,系统将实现在二维地图上选择某一(或多个)地理实体后,三维场景将定位到该实体上,其属性信息也将以表格的形式显示在三维场景中。
其实现方法是依靠二维地图和三维场景中对应地物名称(D)惟一性,当二维地图中选中一个目标时,获得该地物的惟一Ⅲ,通过发送指令给三维,三维方面拾取其中的D信息后自动定位并高亮显示。
由于地物的数据组织引入了实体模型概念,每个实体对象都有对应的惟一标识符m,一旦获得了对象的m,就可以获得对应实体的全部信息。
3二三维联动GIS应用实践
3.1系统架构设计
二三维联动GIS系统是由二维GIS系统和三维GIS系统2个独立子系统通过消息通信机制连接在一起所构成。
因此,在设计系统时首先要考虑到这2个系统的相对独立性,即在不联通的情况下,每个子系统都能完成独立的地理信息系统功能,而在连通的情况下,又要能实现2个系统间的互操作,如在二维系统上添加1个符号,在三维系统上也要同时出现所标符号的三维符号,反之亦然。
另外,在二维上进行放缩、漫游时,三维场景也应跟着变化。
所以在设计此系统时,充分考虑到了上述的问题,将系统架构设计成如图1所示:
・32・图1系统架构图
3.2二三维联动GIS系统实现
由于Skyttne软件提供了三维数据制作、管理和浏览功
能,且其数据调度合理,显示场景流畅,所以在开发三维
GIS系统时,选用此平台来进行开发,主要实现了基于
Skyline二次开发API的三维场景数据浏览、显示与分析功
能,在此基础上结合相应的符号规范和符号体系完成了三
维符号设计与三维地图符号原形库的开发,并将此原形库
联入三维C舀系统中。
对二维G璐选用了瓦片式(IS,系统
在二维GIS平台所提供的地理信息显示开发平台上,结合
三维地理信息显示平台通过消息相应机制实现了联动式的
场景漫游、场景放缩和符号添加等功能,即在联通的情况
下,二维或三维任一场景中进行漫游、放缩和操作,在另
一场景中会同时实现相关的操作。
在联通的情况下,通过计算当前操作程序的显示窗口
范围来填充消息参数,进而将消息通过需联通程序的实例
发送给需联通的程序,联通程序得到消息后通过消息解析
得到坐标范围,再通过其所带有的漫游接口将显示区移动
到所给的坐标范围,这样就实现联动式漫游和放缩。
二维
地图与三维地图之间通过parent.window.frame8[i]来传递参
数,具体实现就是在操作二维地图时,得到二维地图的中
心点以及地图缩放比例,然后通过函数去设置三维地图的
中心点和相机高度。
实现的效果如图2所示:
4结论
图2二三维联动示意图
传统的二维地理信息系统技术成熟但缺乏三维可视化
的能力,而三维地理信息系统拥有三维可视化能力但缺少
二维地理信息系统的便捷。
以二三维联动为开发思路的地
理信息系统能够解决这对矛盾。
本文基于二三维联动C坞
的研究,实现了二维瓦片式GIS和三维GIS(寐:u胍)的
联动,有效地改善了独立二维地图与三维场景的不足,对
GIS系统的开发做出了一种新的、有益的尝试,将这种互响
应技术应用于传统上的二维管理系统,使得信息管理不再
在盲目和抽象,便于普通用户或者管理决策者使用,从而
提高了管理效率。
(责任编辑韩继静)
万方数据
二维GIS与三维GIS联动技术研究
作者:程海洋, 宋立松, 曹建兵, 张泽锋, 方琛亮, CHENG Hai-yang, SONG Li-song,CAO Jian-bing, ZHANG Ze-feng, FANG Chen-liang
作者单位:浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020
刊名:
浙江水利科技
英文刊名:ZHEJIANG HYDROTECHNICS
年,卷(期):2010,""(3)
被引用次数:0次
本文链接:/Periodical_zjslkj201003012.aspx
授权使用:河海大学图书馆(南京校区)(hhdxtsg),授权号:90a49051-8bcc-49df-b440-9e350109088f
下载时间:2010年11月21日。