GIS空间数据库（65）三维空间数据模型

常见的三维空间数据模型如下表所示：

面模型（facial model）

• 不规则三角网(TIN)
• 格网（Grid）
• 边界表示模型（B-Rep）
• 线框（Wire Frame）或相连切片（Linked slices）
• 断面-三角网混合（Section-TIN mixed）
• 多层DEMs

基于面模型的构模方法侧重于3D空间实体的表面表示，如地形表面、地质层面、构筑物（建筑物）及地下工程的轮廓与空间框架。

基于采样点的TIN模型和基于数据内插的Grid模型，通常用于非封闭表面模型； B-Rep模型和Wire Frame模型通常用于封闭表面或外部轮廓模拟；Section模型、Section-TIN混合模型及多层DEM模型通常用于地质构模。

通过表面表示形成3D空间目标轮廓，其优点是便于显示和数据更新，不足之处由于缺少3D几何描述和内部属性记录而难以进行3D空间查询和分析。

体模型（volumetric model）

（1）规则体元

• 结构实体几何（CSG）
• 体素（Voxel）
• 八叉树（Octree）
• 针体（Needle）
• 规则块体（Regular Block）

（2）非规则体元

• 四面体格网（TEN）
• 金字塔（Pyramid）
• 三棱柱（TP）
• 地质细胞（Geocellular）
• 非规则块体（Irregular Block）
• 实体（Solid）
• 3D Voronoi图
• 广义三棱柱（GTP）

体模型基于3D空间的体元分割和真3D实体表达，体元的属性可以独立描述和存储，因而可以进行3D空间操作和分析。

规则体元包括CSG-tree、Voxel、Octree、Needle和Regular Block共5种模型。规则体元通常用于水体、污染和环境问题构模。 Voxel、Octree模型是一种无采样约束的面向场物质（如重力场、磁场）的连续空间的标准分割方法；
Needle和Rugular Block可用于简单地质构模。

非规则体元包括TEN、Pyramid、TP、Geocelluar、Irregular Block、Solid、3D-Voronoi和GTP共8种模型。非规则体元均是有采样约束的、基于地质地层界面和地质构造的面向实体的3D模型。

混合模型

• TIN-CSG混合
• TIN-Octree混合或Hybrid模型
• Wire Frame-Block混合构模
• Octree-TEN混合