三维gis功能与特点-凯时网站-首页

1 三维gis的定义 
　　司南导航：http://www.sinognss.com/从不同的角度出发，gis有三种定义：①基于工具箱的定义，认为gis是一个从现实世界采集、存贮、转换、显示空间数据的工具集合；②数据库定义，认为gis是一个数据库系统，在数据库里的大多数数据能被索引和操作，以回答各种各样的问题；③基于组织机构的定义，认为gis是一个功能集合，能够存贮、检索、操作和显示地理数据，是一个集数据库、专家和持续经济支持的机构团体和组织结构，提供解决环境问题的各种决策支持。基于工具箱的定义强调对地理数据的各种操作，基于数据库的定义强调用来处理空间数据的数据组织的差异，而基于组织的定义强调机构和人在处理空间信息上的作用，而不是他们需要的工具的作用。 
　　turner认为“geographical information system”主要用来区分纯粹的二维gis与三维gis[2]，为强调在三维任务如地质或地貌应用上的扩展，人们创造了术语“geoscientific information system”(gsis)[28]。
后来这个词被修改为一个缩写形式“geo-information system”(gis)[24][28]。为区分三维gis与现今世界上比较成熟的流行的各种二维商业gis，这里倾向于breunig的观点[28]，用gis指代“geo-information system”，认为三维gis是布满整个三维空间的gis，与传统的基于平面的二维gis或2.5维gis明显不同，尤其体现在空间位置与拓扑关系的描述及空间分析的伸展方向上。 
　　三维gis加上时间维方面的处理即为四维gis。 
2 三维gis的特点 
　　在三维gis中，空间目标通过x、y、z三个坐标轴来定义，它与二维gis中定义在二维平面上的目标具有完全不同的性质。在目前二维gis中已存在的0，1，2维空间要素必须进行三维扩展，在几何表示中增加三维信息，同时增加三维要素来表示体目标[9]。空间目标通过三维坐标定义使得空间关系也不同于二维gis，其复杂程度更高。二维gis对于平面空间的有限-互斥-完整划分是基于面的划分，三维gis对于三维空间的有限-互斥-完整划分则是基于体的划分，因而，通过分析基于（单一）体划分的三维矢量结构gis几何成分之间的拓扑关系，李青元提出五组简化的拓扑关系[37]。三维gis的可视表现也比二维gis复杂得多，以致于出现了专门的三维可视化理论、算法和系统。 
　　总起来说，与二维gis相比，三维gis对客观世界的表达能给人以更真实的感受，它以立体造型技术给用户展现地理空间现象，不仅能够表达空间对象间的平面关系，而且能描述和表达它们之间的垂向关系；另外对空间对象进行三维空间分析和操作也是三维gis特有的功能。而与cad及各种科学计算可视化软件相比，它具有独特的管理复杂空间对象能力及空间分析的能力。三维空间数据库是三维gis的核心，三维空间分析则是其独有的能力。与功能增强相对应的是，三维gis的理论研究和系统建设工作比二维gis也更加复杂。

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