论文部分内容阅读
摘要：三维可视化技术是“数字城市”的核心技术之一，三维GIS已成为当前GIS研究、发展和应用的一个热点，数据库的建设则是三维可视化技术核心工作之一，关系到运行效果，本文就是针对这一问题通过对数据库的建设论述和分析，以期对三维可视化应用具有一定的参考意义。
关键词：GIS 数字管道 应用
1 概述
1998年1月31日，美国副总统在美国加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：二十一世纪认识地球的方式”的讲演，提出了“数字地球”概念——一个可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示，提出了“数字地球”这一战略思想，3S技术迅速在全球发展应用起来。现今“3S”（GPS、RS、GIS）技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段，并且在资源调查、车船导航、环境监测、区域管理、城市规划、商业管理等诸多领域里得到了迅速广泛的应用，三维可视化技术就是其最好的体现。
2 三维可视化技术概述
在上世纪80年代中期，人类研究了一门集计算机数据处理、图像显示的综合性前缘技术——三维可视化（3D Visualization）技术。这项技术是基于三维数据显示，对现象和特征进行描述和解释的一种图像显示工具，实质是将描述物理现象的数据转化成图形和图像，并通过各种视觉表现形式（如颜色、透视、动画和观察视点的实时改变），使人通过观察到的不可见的对象洞察事物的内部结构。尤其是数字地球概念的提出，使得其近十几年来迅速发展起来的一种空间信息获取和分析处理的综合技术，它们与空间、电子、光学、地理学、地图学以及信息与计算机科学等学科密不可分，在各行各业中得到了广泛应用。
3 数据库建设
数据库的建设是整个三维系统建设的核心工作之一。数据的完整性、实用性、精确性、现势性等从根本上决定了系统的价值。项目建设中，需要根据不同的数据类型特点以及应用的需要，建立实用有效的数据采集、加工及处理流程与规范。
3.1 数据存储方式
即从数据管理维护方便性、提高数据的共享程度、保证数据的完整性和一致性、提高查询的效率等角度出发。
3.2 地理空间数据库建设原则
在数据库建设之初，必须制定相关建设原则，只有遵循这些建设原则，才能有明确的目标和要求，才能获得最终可用的大量资源财富。在数据库建设过程中，需要始终遵循如下三条原则：共享性、标准化、规划性三个原则
3.3 三维模型和纹理数据库总体设计
针对地形、地物创建的三维模型的要求。
4 元数据库设计
元数据库是数据库的核心内容之一。数据提供者通过管理、更新、维护元数据库来了解空间数据集信息。元数据库管理的空间数据集信息由标识信息、数据质量信息、参照系统信息、内容信息、以及联系信息构成。空间元数据包括两级，一级数据涵盖了实体和元素，比如核心元素和编目信息，大致概括了二级数据中部分必选项信息。通过一级数据可以了解数据集总体的比较宏观的信息集合；二级数据包含若干个代表数据集某一方面信息的子集，这些都是数据集的具体信息。第二级地理空间元数据内容可分为标准内容及引用内容。
5 数据库优化设计
空间数据库系统的响应速度直接反映其性能优劣。性能良好的系统能够确保在系统用户可承受的时间范围内接收到系统的响应。鉴于此，在设计空间数据库时须综合分析可能干预系统性能的各类因素，在设计过程中对这些因素优化设计，或采取规避措施，以确保系统的响应速度达到性能要求。
6 结束语
三维可视化技术打破了二维空间信息在二维平面中单调展示的局限性，在实际应用中方便了信息判读及空间分析，为各行业提供更直观的辅助决策支持，利用三维可视化技术人们基本可以直接实现物体的再现，但其效果取决与数据库建设的程度，它为三维再现提供了最直接的支持，如属性数据查询，属性数据查询图形，以及图形数据和属性数据的互查以及水平测距、垂直测距、斜距，三维面积等，因此数据库建设必须要做好功课。
参考文献：
[1]马瑞华.浅析3S技术与数字城市[J].内江科技，2012（8）：152-152.
[2]刘领兵.基于GIS的城市规划管理信息系统研究与实现[D].西南交通大学，2007.
[3]张平.采用三维可视化技术再现城市景观[A].新型工业化道路与城市发展模式及途径——中国科协2003年学术年会30分会场论文集[C].2003.
[4]梁鹏帅，冯冬敬.三维可视化的研究现状和前景[J].科技情报开发与经济，2009（07）.
[5]韩磊，杨科.采矿工程三维可视化虚拟实验室建设[J].实验技术与管理，2011（06）.
作者简介：
李东枫（1971-），女，河南镇平人，工程师，主要从事测绘工程工作。
关键词：GIS 数字管道 应用
1 概述
1998年1月31日，美国副总统在美国加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：二十一世纪认识地球的方式”的讲演，提出了“数字地球”概念——一个可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示，提出了“数字地球”这一战略思想，3S技术迅速在全球发展应用起来。现今“3S”（GPS、RS、GIS）技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段，并且在资源调查、车船导航、环境监测、区域管理、城市规划、商业管理等诸多领域里得到了迅速广泛的应用，三维可视化技术就是其最好的体现。
2 三维可视化技术概述
在上世纪80年代中期，人类研究了一门集计算机数据处理、图像显示的综合性前缘技术——三维可视化（3D Visualization）技术。这项技术是基于三维数据显示，对现象和特征进行描述和解释的一种图像显示工具，实质是将描述物理现象的数据转化成图形和图像，并通过各种视觉表现形式（如颜色、透视、动画和观察视点的实时改变），使人通过观察到的不可见的对象洞察事物的内部结构。尤其是数字地球概念的提出，使得其近十几年来迅速发展起来的一种空间信息获取和分析处理的综合技术，它们与空间、电子、光学、地理学、地图学以及信息与计算机科学等学科密不可分，在各行各业中得到了广泛应用。
3 数据库建设
数据库的建设是整个三维系统建设的核心工作之一。数据的完整性、实用性、精确性、现势性等从根本上决定了系统的价值。项目建设中，需要根据不同的数据类型特点以及应用的需要，建立实用有效的数据采集、加工及处理流程与规范。
3.1 数据存储方式
即从数据管理维护方便性、提高数据的共享程度、保证数据的完整性和一致性、提高查询的效率等角度出发。
3.2 地理空间数据库建设原则
在数据库建设之初，必须制定相关建设原则，只有遵循这些建设原则，才能有明确的目标和要求，才能获得最终可用的大量资源财富。在数据库建设过程中，需要始终遵循如下三条原则：共享性、标准化、规划性三个原则
3.3 三维模型和纹理数据库总体设计
针对地形、地物创建的三维模型的要求。
4 元数据库设计
元数据库是数据库的核心内容之一。数据提供者通过管理、更新、维护元数据库来了解空间数据集信息。元数据库管理的空间数据集信息由标识信息、数据质量信息、参照系统信息、内容信息、以及联系信息构成。空间元数据包括两级，一级数据涵盖了实体和元素，比如核心元素和编目信息，大致概括了二级数据中部分必选项信息。通过一级数据可以了解数据集总体的比较宏观的信息集合；二级数据包含若干个代表数据集某一方面信息的子集，这些都是数据集的具体信息。第二级地理空间元数据内容可分为标准内容及引用内容。
5 数据库优化设计
空间数据库系统的响应速度直接反映其性能优劣。性能良好的系统能够确保在系统用户可承受的时间范围内接收到系统的响应。鉴于此，在设计空间数据库时须综合分析可能干预系统性能的各类因素，在设计过程中对这些因素优化设计，或采取规避措施，以确保系统的响应速度达到性能要求。
6 结束语
三维可视化技术打破了二维空间信息在二维平面中单调展示的局限性，在实际应用中方便了信息判读及空间分析，为各行业提供更直观的辅助决策支持，利用三维可视化技术人们基本可以直接实现物体的再现，但其效果取决与数据库建设的程度，它为三维再现提供了最直接的支持，如属性数据查询，属性数据查询图形，以及图形数据和属性数据的互查以及水平测距、垂直测距、斜距，三维面积等，因此数据库建设必须要做好功课。
参考文献：
[1]马瑞华.浅析3S技术与数字城市[J].内江科技，2012（8）：152-152.
[2]刘领兵.基于GIS的城市规划管理信息系统研究与实现[D].西南交通大学，2007.
[3]张平.采用三维可视化技术再现城市景观[A].新型工业化道路与城市发展模式及途径——中国科协2003年学术年会30分会场论文集[C].2003.
[4]梁鹏帅，冯冬敬.三维可视化的研究现状和前景[J].科技情报开发与经济，2009（07）.
[5]韩磊，杨科.采矿工程三维可视化虚拟实验室建设[J].实验技术与管理，2011（06）.
作者简介：
李东枫（1971-），女，河南镇平人，工程师，主要从事测绘工程工作。