三維GIS平臺(tái)標(biāo)繪新玩法，再不了解你就out了！

地圖標(biāo)繪指在地圖背景上標(biāo)繪各種具有空間特征的事、物的分布狀態(tài)或行動(dòng)部署。標(biāo)繪功能廣泛應(yīng)用于電力、通信和應(yīng)急等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，它可以用來(lái)表達(dá)各種信息，描述各種對(duì)象，表示各種資源，還可以渲染業(yè)務(wù)進(jìn)度和流程，以便于三維可視化分析。

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1.三維地球上的標(biāo)繪

標(biāo)繪技術(shù)是三維GIS的一個(gè)重要技術(shù)手段，在幾何表達(dá)上主要分為點(diǎn)標(biāo)繪、線標(biāo)繪、面標(biāo)繪、體標(biāo)繪，常用的為點(diǎn)、線、面的形式。

01 點(diǎn)標(biāo)繪

點(diǎn)標(biāo)繪用以表示大小可以忽略不計(jì)的小面積地物或點(diǎn)狀地物，一般點(diǎn)標(biāo)繪只有位置信息和屬性信息，分別表征其定位含義和屬性含義。

02 線標(biāo)繪

線標(biāo)繪通常采用折線法實(shí)現(xiàn)，在特定的場(chǎng)景中線標(biāo)繪有兩種表現(xiàn)形式：一種是沒(méi)有寬度的線即單線，用于表達(dá)邊界線；另一種是從中心向兩邊擴(kuò)展為面的線，即帶狀標(biāo)繪，如用于表達(dá)道路、河流等。

03 面標(biāo)繪

面標(biāo)繪一般用于表達(dá)一個(gè)特定的區(qū)域，如受災(zāi)區(qū)域、滑坡范圍、規(guī)劃區(qū)等。

04 體標(biāo)繪

體標(biāo)繪采用簡(jiǎn)單體或?qū)嶓w模型來(lái)表示三維場(chǎng)景中的具體地物。

2.標(biāo)繪功能的應(yīng)用場(chǎng)景

標(biāo)繪功能廣泛應(yīng)用于電力、通信和應(yīng)急、地籍調(diào)查、規(guī)劃設(shè)計(jì)等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。

以下以地震場(chǎng)景應(yīng)急救援為例 ：

在地震災(zāi)害場(chǎng)景中，“標(biāo)繪”功能模塊的任務(wù)主要有三，即初步展示階段、交互分析階段和輔助決策與預(yù)演模擬階段。

在第一階段，通常利用批量點(diǎn)標(biāo)繪加實(shí)體模型和文字標(biāo)注展示災(zāi)區(qū)學(xué)校、政府機(jī)構(gòu)、醫(yī)院等的分布情況，并分析災(zāi)區(qū)居民的主要聚集地，給分析人員提供整體的初步認(rèn)識(shí)；

在第二階段，綜合使用各類(lèi)標(biāo)注方法及空間表現(xiàn)手段對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)一步分析，為救援方案的制定提供輔助信息；

在第三階段，分析人員借助前兩個(gè)階段的綜合展示與分析成果，制定初步的備選救援方案，并以標(biāo)繪形式進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)演和模擬，判斷不同方案的優(yōu)劣性并實(shí)時(shí)改進(jìn)救援方案，為救援指揮順利開(kāi)展提供保障。

3.一種便捷的標(biāo)繪方法

在最新發(fā)布的EasyEarth版本中，著重優(yōu)化了點(diǎn)、線、面標(biāo)繪功能的顯示問(wèn)題。 可以做到根據(jù)用戶在三維球上捕捉的對(duì)象類(lèi)型進(jìn)行貼對(duì)象顯示，影像、地形、傾斜、傳統(tǒng)模型等數(shù)據(jù)均可做到完美貼合。

點(diǎn)標(biāo)繪效果

線標(biāo)繪效果

面標(biāo)繪效果

傾斜數(shù)據(jù)面標(biāo)繪

地形數(shù)據(jù)面標(biāo)繪

傳統(tǒng)模型面標(biāo)繪

以上場(chǎng)景及功能均可免費(fèi)體驗(yàn)！

gis三維可視化技術(shù)所使用的主要原理有

三維可視化技術(shù)與GIS工程

一、前言目前，科學(xué)可視化、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)蓬勃發(fā)展，并

成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的三大熱門(mén)研究方向，它們的核心都是三維真實(shí)感圖

形[1],也就是三維可視化技術(shù)。三維可視化技術(shù)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像

圖形學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，它是依靠視覺(jué)效果將數(shù)據(jù)所要表達(dá)的信息直觀顯示出來(lái)的一種最好的方法。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)對(duì)實(shí)物的空間立體感表達(dá)就比

較抽象，將三維可視化技術(shù)引入GIS領(lǐng)域中可以動(dòng)態(tài)地、形象地、多視角地、多層次地、如實(shí)逼真地描繪地球科學(xué)中的客觀現(xiàn)象。如通常所見(jiàn)的地

形三維可視化、虛擬戰(zhàn)場(chǎng)、數(shù)字社區(qū)和虛擬城市等。本文結(jié)合在GIS中的應(yīng)

用介紹三維可視化開(kāi)發(fā)的基本方法。

二、三維可視化GIS關(guān)鍵技術(shù)三維可視化技術(shù)可以簡(jiǎn)單的分解為三種技術(shù)的結(jié)合：可視化、三維和GIS。下面分析了可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、體視化技術(shù)、三維技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

1、可視化技術(shù)

可視化，也稱(chēng)為科學(xué)計(jì)算可視化(VisualizationinScientific

Computer),它是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理技術(shù)，把科學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視的、能幫助科學(xué)家理解的信息，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。

GIS可視化技術(shù)是目前信息領(lǐng)

域中廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，它通過(guò)強(qiáng)大的、有效的地圖系統(tǒng)將復(fù)雜的空間

和屬性數(shù)抓以地理的形式進(jìn)行描述，具有界面風(fēng)格人性化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了文本、

圖形和圖像信息相結(jié)合的定位、查詢(xún)、檢索模式信息表達(dá)形象化、自觀化操作簡(jiǎn)單便利等特點(diǎn)［2］。

2、虛擬現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality)技術(shù)是一個(gè)由圖像技術(shù)、傳感

器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人機(jī)對(duì)話技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它以計(jì)算

機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，利用高性能、高度集成的計(jì)算機(jī)硬、軟件及各類(lèi)先進(jìn)的傳感

器，去創(chuàng)造一個(gè)使參與者處于一個(gè)三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的環(huán)境，具有完善

的交互作用能力、能幫助和啟發(fā)進(jìn)入虛擬境界的參與者的構(gòu)思的

3D GIS地理信息系統(tǒng)解決方案？

一）主要研究開(kāi)發(fā)內(nèi)容

空間數(shù)據(jù)的獲取是GIS建設(shè)與運(yùn)行的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)獲取方式的不同，對(duì)數(shù)據(jù)模型的生成產(chǎn)生很大的影響，如何根據(jù)不同的需要，采取合適的方法來(lái)獲取數(shù)據(jù)，以及如果保證數(shù)據(jù)的精確度，最終使可視化程度更接近現(xiàn)實(shí)，提高系統(tǒng)的空間查詢(xún)分析能力。

由于客觀世界的多樣性和復(fù)雜性，可視化要涉及多方面的數(shù)據(jù)集成，要采用較復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型。為了有效的管理和分析三維GIS中的各種數(shù)據(jù)，要求三維GIS的數(shù)據(jù)模型有著很強(qiáng)的數(shù)據(jù)表達(dá)能力。三維GIS數(shù)據(jù)模型不但要滿足三維空間分析的需要，也要滿足三維圖形空間生成和管理的需要。如何選擇一種快速而且有效的建模方法來(lái)滿足不同應(yīng)用的需求。

如何使人們能夠在一個(gè)虛擬的三維環(huán)境中，用動(dòng)態(tài)交互的方式對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行全方位的審視，比如可以從任意角度、距離和精細(xì)程度觀察場(chǎng)景，可以選擇并切換多種運(yùn)動(dòng)模式，如行走、駕駛、飛翔等，還可以自己控制瀏覽的路線等等。

（二）技術(shù)關(guān)鍵

1、空間數(shù)據(jù)采集方法

空間數(shù)據(jù)采集是GIS建設(shè)和運(yùn)行的基礎(chǔ)，廣義GIS空間數(shù)據(jù)不僅包括地理、測(cè)繪數(shù)據(jù)，還包括地質(zhì)環(huán)境與工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。人類(lèi)在認(rèn)識(shí)自然和改造自然的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)和發(fā)明了一系列空間定位方法與定位工具，使得人類(lèi)能夠認(rèn)識(shí)地球表面、內(nèi)部及其外部空間。隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)、地質(zhì)勘探和地球物理技術(shù)的發(fā)展，三維空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)不斷發(fā)展和豐富，極大地提高了人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的能力。

1.1 空間數(shù)據(jù)采集方法

空間數(shù)據(jù)的獲取既可以直接在野外通過(guò)全站儀或者GPS、激光測(cè)距儀等進(jìn)行測(cè)量，也可以間接地從航空影像或者遙感圖像以及既有地圖上得到。其中地圖數(shù)字化和攝影測(cè)量是大規(guī)模空間數(shù)據(jù)采集最有效的兩種方式，應(yīng)用也最為普遍。

1.1.1 地圖數(shù)字化技術(shù)

從現(xiàn)代意義上講，以往的大比例尺、航測(cè)各種比例尺成圖等，都是模擬的紙質(zhì)圖、膠片或影像。要進(jìn)入GIS實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理，必須是數(shù)字化的電子地圖。將現(xiàn)有圖像負(fù)載的大量信息輸入數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)字化。廣義的數(shù)字化泛指將信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能接收的形式的過(guò)程，而狹義的數(shù)字化則指將地圖/影像轉(zhuǎn)變?yōu)榉弦蟮氖噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。目前，地圖/影像數(shù)字化包括手扶跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化兩種方式。前者是借助計(jì)算機(jī)和平板狀數(shù)字化儀，從已有紙質(zhì)地圖上進(jìn)行重采樣，并形成數(shù)字化的坐標(biāo)點(diǎn)列數(shù)據(jù)的過(guò)程；后者借助計(jì)算機(jī)和平板式或滾筒式掃描儀，從已有紙質(zhì)地圖上進(jìn)行重采樣，并形成坐標(biāo)點(diǎn)列數(shù)據(jù)的過(guò)程。

（1）手扶跟蹤數(shù)字化

手扶跟蹤數(shù)字化設(shè)備包括固定地圖用的數(shù)字化板和采樣用的游標(biāo)，手扶數(shù)字化過(guò)程包括以下三步：圖件的預(yù)處理：在進(jìn)行圖件的數(shù)字化之前，應(yīng)根據(jù)圖幅內(nèi)容及圖件各要素進(jìn)行編號(hào)。編號(hào)時(shí)要按照編號(hào)系統(tǒng)的統(tǒng)一要求進(jìn)行，通常以小比例尺分幅或經(jīng)緯度位置分區(qū)域統(tǒng)一編號(hào)，以便于圖幅的拼接和處理；也可以按行政區(qū)域的管理范圍分區(qū)域編號(hào)。在區(qū)域編號(hào)時(shí)，對(duì)圖斑、結(jié)點(diǎn)、鏈段、獨(dú)立點(diǎn)均要事先分別編號(hào)，而主要鏈段上的特征點(diǎn)和特征線可在數(shù)字化時(shí)按順序遞增編號(hào)。編號(hào)結(jié)束后，應(yīng)做必要的記錄，以便查詢(xún)。記錄內(nèi)容包括：圖幅編號(hào)、圖幅坐標(biāo)及編號(hào)內(nèi)容等。圖幅編號(hào)之后，即可在數(shù)字化儀上進(jìn)行圖件定位。

圖件的數(shù)字化：通常，數(shù)字化儀采用點(diǎn)模式、線模式和數(shù)據(jù)流模式采集數(shù)據(jù)。在點(diǎn)模式下，地圖上的各個(gè)孤立點(diǎn)通過(guò)將游標(biāo)定位于采集點(diǎn)的位置上并按下按鈕進(jìn)行記錄；線模式下，直線段是通過(guò)數(shù)字化線段的兩個(gè)端點(diǎn)來(lái)記錄的，曲線則通過(guò)對(duì)組成它的一系列直線的數(shù)字化來(lái)記錄；在數(shù)據(jù)流模式下，曲線是以時(shí)間或距離的規(guī)定間隔來(lái)自動(dòng)采集曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值。點(diǎn)模式和線模式的優(yōu)點(diǎn)是盡可能減少特征點(diǎn)丟失，重采樣精度高，缺點(diǎn)是采樣效率低，一般適合地籍圖、規(guī)劃圖的數(shù)字化。數(shù)據(jù)流模式的優(yōu)點(diǎn)是重采樣效率比較高，缺點(diǎn)是容易丟失特征點(diǎn)，一般適合地形圖、等高線圖的數(shù)字化。

圖屬關(guān)系連接：圖件數(shù)字化僅僅獲得了點(diǎn)、線、面要素的幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，還必須輸入點(diǎn)、線、面要素的屬性信息，并生成點(diǎn)、線、面要素之間的拓?fù)潢P(guān)系，拓?fù)潢P(guān)系可以通過(guò)全多邊形模式、手工模式或自動(dòng)模式建立。

（2）掃描數(shù)字化

掃描數(shù)字化是使用掃描儀將整幅地圖掃描成像之后，再進(jìn)行矢量轉(zhuǎn)換或屏幕跟蹤的方法。這種方式通常要求對(duì)原始材料進(jìn)行預(yù)處理。例如將地圖中的各種色彩不同的地理特征先分色，復(fù)制在透明薄膜上，然后再進(jìn)行掃描。目前已有自動(dòng)的分色掃描儀，也有研究自動(dòng)分層建庫(kù)的文獻(xiàn)。經(jīng)過(guò)光學(xué)掃描儀的柵格掃描方法得到地圖柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是以像素方式存儲(chǔ)的，在使用之前，需要將它轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)冗余、地圖縮放、漫游、存儲(chǔ)空間、編輯、修改以及地圖分析等方面具有柵格數(shù)據(jù)所不能比擬的優(yōu)越性，所以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)選擇的地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式還要進(jìn)行必要的矢量化處理。柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)的方法主要分為三類(lèi)，即點(diǎn)狀柵格的矢量化，線狀柵格的矢量化和面狀柵格的矢量化。

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