GIS三维可视化技术.pdf

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1、《地理信息系统设计》教程教学提纲一、GIS可视化的概念及表现方式二、可视化建模技术地理信息的可视化技术第六章系统详细设计三、多维数据可视化技术四、三维空间数据模型五、WebGIS可视化技术六、多媒体技术与GIS退出GIS可视化的概念及表现方式（一）GIS可视化的概念与发展¢（一）GIS可视化的概念与发展¢可视化的概念¢（二）GIS可视化的表现形式与实现工具¢可视化的发展¢GIS可视化¢GIS可视化发展可视化的概念可视化的概念¢可视化的基本思想是“用图形、图像来表征数据”。其概念可表述为：可视化是指利用计算机技术和方法，对大量的数据进行处理，并用图形、图像、动画等形式，形象、具体地将计算

2、过程和结果显示表现出来，使使用者能观察其模拟过程，增强人们深刻与意想不到的洞察力。1GIS可视化可视化的发展一般可以认为，GIS可视化是一门基于科学计算可视化、虚拟现实、地图学、地理信息系对地图学来说，可视化技术进入了：统、认知科学和通信学等，以识别、解释、表现¢动态和传输为目的而直观表示地理信息的技术和方法的学科。¢时空变化¢多维的可交互的地图条件下探索视觉效果和提高视觉功能的阶段。GIS可视化GIS可视化发展它的研究内容包括：¢GIS可视化早期关注图形显示的算法;¢地理信息实体的创建、组织、理解、表示¢地形的可视化研究；所需要的计算；¢从20世纪80年代末以来，真三维GIS及其可¢

3、认知和图形生成方法和技术；视化成为GIS的研究热点；¢可视化的表示结果可以被符号化、图形¢多维数据的可视化技术也备受关注；化、形象化解释；¢WebGIS的可视化研究得到了长足发展。GIS可视化发展（二）GIS可视化的表现形式¢总的来说，从GIS及其可视化的发展看，GIS可视化着重于技术层次上，例如数据模型的设计、二根据地理信息的特征及可视化技术和方法，可维、三维图形的显示，实时动态处理等，目标是将GIS可视化产品归结为如下几类（陈永华，用图形呈现地学处理和分析的结果（邬伦等，2000）：2001）。¢纸质地图¢电子地图¢三维仿真地图¢四维时空地图¢多媒体地图基于OpenGL开发的三维可

4、视化系统2多媒体制作（二）GIS可视化的实现工具将实现地理信息可视化的基本工具归结为如下几类：¢传统的地图制图软件¢三维模型制图软件（OpenGL，3DMAX，AutoCAD等）可实现逼真的三维模型¢虚拟地理信息系统（VRGIS）以CCGIS制作的数据为素材，以CCGIS进行加工的数据为蓝本混合式虚拟信息系统沉浸式虚拟地理信息系统ImmersiveGISystemMixedReality二、可视化建模技术三维地形的建模技术¢数字高程模型DEM，对地形三维可视化的效果¢三维地形的建模技术有着至关重要的影响¢DEM的建模有四种主要的方法：基于点的建模方法、基于三角形的建模方法、基于格网的建

5、模¢三维实体的建模技术方法和将其中任意两种结合起来的混合方法（李志林等，2000）。其中，基于三角形的建模方法、基于格网的建模方法是最主要的两种方法。3三维地形的建模技术三维地形的建模技术三维地形的建模技术三维地形的建模技术一般地说：¢利用随机离散点构建不规则三角网的基本思路¢对于大比例尺数字高程数据，采用顾及地性线的方法构成不规则三角网TIN，可以较精确地显示小区域地形特征，在其上可以进行较精确的地形特征计算；¢而对于较小比例尺数字高程数据，适宜于采用规则格网DEM，能较好地显示大区域宏观地形特征；¢当然，不规则三角网TIN和规则格网DEM是可以互相转换的。三维实体的建模技术¢利用离

6、散点构建规则格网DEM的基本¾基于图形的建模方法思路¾基于图像的建模方法¾集成的建模方法4基于图形的建模方法基于图形的建模方法¾基于2DGIS的建模方法¾基于2DGIS的建模方法¾在二维GIS的基础上，直接给定的建筑物相对高度和纹理数据来构建建筑物的三维模型。¾基于航空遥感影像的建模方法¾DEM和二维GIS结合的方式，用DEM作为建筑物的承载体表达地表的起伏，再根据建筑物的相对高度信息即可¾基于CAD的建模方法构建具有真实地理分布的城市景观。¾基于激光扫描基于图形的建模方法¾基于航空遥感影像的建模方法¢利用航空立体像对的方法，即利用目标提取技术，实现航空影像房屋三维数据的半自动测量，进

7、而在地面与建筑物表面和原始数字影像的基础上，实现建筑物可见表面纹理恢复，对于不可见表面的纹理使用数码相机进行采集，然后重建三维景观基于图形的建模方法基于图形的建模方法¾基于CAD的建模方法¾基于激光扫描使用CAD、3DS、3DMAX等设计数据，能够逼真表示规划设利用机载或地面激光扫描仪获取地物三维数据，然后配合地计成果的精细结构和材质特征,与基于各种精确测量技术面摄影影像或遥感影像进行三维建模。的建模方法相比往往具有事半功倍的作用5基于图形的建