城市三维地理信息系统应用研究
在城市经济的发展过程中，由于人类活动密集，无论是城市规划、环境保护，还是灾害防治，都是需要及时解决的重要问题，因此，传统的城市发展模式已经不能够满足社会需求，由此引出了城市三维地理信息系统的技术。本文通过对城市三维地理信息系统进行概述，提出了城市三维地理信息系统的技术支撑及系统构架，以期促进数字城市的建立，更好的推动城市进步。
标签：城市发展 三维地理信息系统 系统应用
当前地理信息系统的应用已经渗透到城市发展的方方面面，对于实现城市信息化建设起到了重要的推动作用，但传统的GIS技术属于二维形式，对于空间数据的处理也仅限于二维状态，由此无法满足三维场景的处理需求。随着三维地理信息系统的推出和广泛发展，此项技术不断成熟，应用的范围也不断推广，对于城市发展中的问题解决起到了良好的帮助作用。
数据可视化设计案例
1三维地理信息系统概述
所谓城市三维地理信息系统，主要是指针对城市区域内的空间对象，采用真三维方法进行描述，实现可视化的分析管理模式的地理信息系统。三维地理信息系统是一套完善的系统，不仅
能够在城市规划中实现三维立体的虚拟景观浏览，让用户切身感受仿真城市中的一切，同时还能够实现三维化数据管理，如搜集数据、检查质量、转换坐标、数据查询等，实现所有相关数据的无缝转接。除此之外，三维空间分析和三维场景交互也是三维地理信息系统能够实现的两个重要功能，通过三维空间分析，能够建立相应的三维模型，实现三维空间的分析与操作，而通过三维场景交互，则可以在三维空间中针对场景中的可视化对象进行浏览、查询和操作。
2城市三维地理信息技术支撑
2.1三维可视化建模
通过应用三维可视化建模技术，能够实现对城市地理信息的准确搜集和数据分析，从而保证监测城市发展的可靠性。三维可视化建模主要分为纹理建模和几何建模两种情况，而城市三维的可视化功能则主要包括地物可视化和地形可视化两种。当前，应用最多、最广的地形可视化技术是基于真实地理数据的处理技术，对于此种技术措施的应用，首先应当明确数字高程模型，选取正确的格式，数字高程模型的特点表现为能够根据观测点的疏密问题明确地形精度，从而得出相应的数据模型，保证地理信息系统的合理应用。就城市地区的地形而言，
由于地少人多，地形起伏较小，由此也就能够保证地形数据的搜集与整理可行性，在很大程度上降低了数据模型建立难度。在采用三维可视化技术进行地形观察时，可以采用数字高程模型，并适当的扩大模型中的网格间距，以提升模型的可视化显示速度，保证数据搜集的可行性。
2.2数据获取及管理
对于城市三维地理信息系统的应用，其最终目的在于搜集数据，并整理数据，为城市各方面的建设与发展提供条件，就当前三维可视化地理信息系统在城市规划发展中的应用情况来看，高程属性建模及CAD矢量数据建模是其中的两个关键因素。在传统的二维地理信息系统中，已经能够实现大量二维数据的搜集与管理，因此，对于三维可视化地理信息系统的应用关鍵在于实现纹理数据获取及三维对象重构，但由于技术的局限性，也使得纹理信息的搜集还需要通过人工方式取得，由此也就在一定程度上增加了任务量，难以保证数据获取的效率。根据实践研究表明，通过应用数字摄影测量方法，也能够实现三维可视化地理信息系统数据的搜集与整理，并逐渐成为数据搜集的主要途径，此种方法值得推广。
3城市三维地理信息系统
要想将三维地理信息系统应用到城市的规划发展过程中，形成一套完整的城市三维地理信息系统具有重要意义。
3.1系统构架分析
3.1.1数据层
对于城市三维地理信息系统的应用，其系统构架中最为关键的就是数据层，专门用于数据搜集和整理，数据层中包含了所有二维地理信息系统所搜集的数据，形成了最基础的数据库，供数据的搜索和应用。当前，对于二维地理信息系统的应用已经不断优化，通过结合三维地理信息系统形成三维可视化的数据库，从而增加数据的加载及浏览速度，在对模型进行优化护理后，能够进一步的提升系统运行水平。城市三维地理信息系统的整体架构图如图1所示。
3.1.2业务逻辑层
在此层，主要负责处理三维地理信息系统中的三维场景，对需要研究的数据信息进行定位处理，并查询相应的属性，建立模型，形成仿真的三维场景，按照需求进行三维测量，然后应
用到城市规划当中。业务逻辑层主要负责实现三维地理信息系统的基本功能，以保证三维可视化技术的实现。
3.1.3应用层
此层属于用户进入三维地理信息系统的端口，对于三维地理信息系统的应用，应当建立相应的系统客户端，用户通过客户端登陆，登陆系统后能够直接浏览系统内的三维场景，并运用相应的系统功能完成自己的搜索需求。
3.2功能模块设计
针对城市发展具体情况所开发的三维地理信息系统包括以下模块：三维场景、区域定位、三维飞行、虚拟景点浏览、属性查询、三维测量、三维规划等，这些模块属于三维地理信息系统中较为常见的模块，用户通过客户端登陆均能实现这些功能，从而帮助其完成数据的浏览与搜索，并为城市规划与发展做出相应的决策。针对各个功能模块，除了上述模块外，三维地理信息系统仍在进一步的改进和深处理，在后续的发展过程中，除了能够继续实现三维可视化技术外，同时还能够进一步完善功能模块，为用户提供更多的方便。
4结束语
随着科学技术的不断发展，传统的二维地理信息系统已经逐步被淘汰，取而代之的是能够为城市规划与发展做出更大贡献的三维地理信息系统，在未来的发展过程中，针对三维地理信息系统的功能情况，可以进一步进行改善数据模型及系统应用功能，以更好的满足城市规划需求。
参考文献
[1]江岩，张尚弘，赵登峰.VR-GIS技术在城市”数字防洪”中的应用[J]. 地球信息科学. 2012（02）.
[2]刘学党，伊尧国.基于WEB的城市三维地理信息系统构建方法研究[J]. 天津城市建设学院学报. 2013（01）.
[3]万剑华，潘正风，李清泉.城市3维地理信息系统研究的几个焦点问题[J]. 测绘通报. 2012（07）.
[4]朱庆，李德仁，龚健雅，熊汉江.数码城市GIS的设计与实现[J]. 武汉大学学报（信息科学版）. 2011（01）
[5]洪安龙，许大璐，梁剑芳.基于Skyline的三维地理信息系统应用的实践[J]. 浙江国土资源. 2009（03）.
[6]杨秋生，潘胜军，秦楠.三维地理信息系统在城市规划中的应用形式及要点[J]. 中国科技信息. 2009（09）.