三维GIS建设的关键技术

这一章讲的是三维GIS中所涉及的关键技术，主要有以下6个方面。

三维数据获取与目标重建

下图是基于遥感图像的三维重建。

三维城市空间数据建模

针对三维城市空间不同的数据特征，3D城市空间具有不同的数据模型，主要包括地上景观模型、地层模型和地下实体模型，各类数据模型表达具有较大的差异。因此，针对不同的数据特征，采用不同的空间模型和建模方法。

下图是常见的三维建模方法：

三维空间模型数据的管理

三维空间数据库用于三维空间模型数据的管理，是三维GIS的核心，它直接关系到数据的输入、存储、处理、分析和输出等GIS的各个环节，它的好坏直接影响着整个GIS的性能。其研究内容主要包括：三维空间模型数据的组织与存取，三维空间模型数据的索引与检索

三维空间数据模型可视化

三维空间数据的可视化是三维GIS的一个极其重要的研究方面，真三维的情况下，对传统的计算机可视化提出了新的要求，目前常用的方法有：遮挡剔除、用纹理替代、多CPU并行或PC集群、CPU与GPU的协同、流式数据装载与渐进绘制等等。

三维环境的动态交互可视化环境

三维GIS应利用三维引擎技术实现一套通用的三维交互操作驱动，包括模型的动态显示、三维交互定位与空间属性查询。三维空间内的交互主要有两种实现方式：

1. 面向硬件的方法：它使用真正的三维交互设备如三维操纵杆、数据手套来实现直接三维交互；
2. 面向软件的方法，它通过现有的二维设备进行三维定位与交互操作。

三维空间分析处理

同GIS一样，三维GIS中的空间分析也算至关重要的一个环节，但是三维环境下是传统的空间分析方法需要有更多的改进和创新，常见的三维空间分析有：

1. 三维查询分析
2. 三维空间分析
3. 三维日照分析
4. 景观对比分析
5. 三维切割分析