三維gis基本問題探討-資料下載頁
2025-06-07 13:47本頁面
【正文】 地確定研究對象的各種屬性[2][24]。正因為地學對象在自然界的紛繁復雜，使得此一地的經驗模型不能移植到另一地的地學研究對象中，因此三維數據實時獲取在地學領域顯得尤為重要。 ?。?） 大數據量的存儲與快速處理 在三維GIS中，無論是基于矢量結構還是基于柵格結構，對于不規(guī)則地學對象的精確表達都會遇到大數據量的存儲與處理問題。除了在硬件上靠計算機廠商生產大容量存儲設備和快速處理器外，還應該研究軟件方面的算法以提高效率，例如針對不同條件的各種高效數據模型設計、并行處理算法、小波壓縮算法及在壓縮狀態(tài)下的直接處理分析等?！ 。?） 完整的三維空間數據模型與數據結構 三維空間數據庫是三維GIS的核心，它直接關系到數據的輸入、存儲、處理、分析和輸出等GIS的各個環(huán)節(jié)，它的好壞直接影響著整個GIS的性能。而三維空間數據模型是人們對客觀世界的理解和抽象，是建立三維空間數據庫的理論基礎。三維空間數據結構是三維空間數據模型的具體實現，是客觀對象在計算機中的底層表達，是對客觀對象進行可視表現的基礎。雖然有很多人展開過相關方面的研究與開發(fā)（如前所述），但還沒有形成能為大多數人所接受的統(tǒng)一理論與模式，有待于進一步研究與完善。 ?。?）三維空間分析方法的開發(fā) 空間分析能力在二維GIS中就比較薄弱，目前大多數的GIS都不能做到決策層次上來，只能作為一個大的空間數據庫，滿足簡單的編輯、管理、查詢和顯示要求，不能為決策者直接提供決策方案。其中很大一個原因就是在現有的GIS中，空間分析的種類及數量都很少。在三維GIS中，同樣面臨著這個問題[1]。因此，研究開發(fā)GIS的基本空間分析及將各領域的專家知識入嵌入GIS中，是三維GIS發(fā)展的一個重要方面?！ 那懊骊P于三維GIS的發(fā)展、定義、特點、功能、面臨的機遇與困難，結合當今GIS建設的情況，我們得到當前三維GIS研發(fā)應該注意的幾個方面?！ ?1) 目前應以開發(fā)二維為主、三維為輔的混合型GIS為主要目標，不宜單純開發(fā)三維GIS。原因有二：1）需求上的決定。在當前GIS產業(yè)界，二維GIS已經能夠滿足大部分實際需求，對三維GIS的需求仍然只占少部分。2）技術上的限制。正如前文所闡述的，當前在三維數據獲取、大數據量處理與存儲、三維可視化、三維空間分析方面還不能以較好的性價比滿足大規(guī)模商業(yè)應用的需要。如果完全采用三維GIS，勢必將花費高昂的系統(tǒng)建設費用，在二維GIS能夠滿足需要的情況下，用戶沒有必要去一味追求高性能。當然，這里并不排除部分單位研制完全的三維GIS以滿足一些行業(yè)的特定需要，如軍事、采礦、石油勘探、地質結構研究等工作?！ ≡诰唧w實現時，建議在一般情況下進行二維顯示與分析，當有特殊需要時可以調出三維結構作相應處理?！ ?2) 在數據結構上要以邊界表達法（BR）為主。不要認為三維GIS一定要進行三維空間分析，事實上雖然三維空間分析是三維GIS的特色，但實際需求仍然以三維可視化和數據管理為主，因此在三維GIS系統(tǒng)中要以矢量結構為主體數據結構，而在需要時轉換為柵格結構。當然，這與研究基于3D柵格框架的三維集成數據結構并不矛盾，相反，集成數據結構反而為矢量柵格的快速轉換提供了便捷的通道?！ ?3) 對于需要進行三維空間分析的地方，需要專門研究支持快速分析的數據結構與空間分析算法。作者曾經在這些方面做過一些探討，如集成矢量與柵格特征的四層矢量化八叉樹結構[39]、基于該數據結構的空間數據模型與空間分析等[40]?！ ?4) 城市三維現在已成為當前三維ＧＩＳ中研究與開發(fā)的一個重要方面。信息化目前正成為社會發(fā)展的主流，城市作為信息存在與傳播的主體，理所當然地也成為三維GIS表達的一個重要對象。國內外已有人作出了較好的探索[38][41][42]，但在實際系統(tǒng)的開發(fā)與應用上還需要加大力度?！ ”疚母鶕髡叨嗄暄芯块_發(fā)三維GIS的經驗體會，回顧評述了三維GIS的特點與相關軟件發(fā)展情況，同時指出三維GIS的發(fā)展一方面面臨著完整的三維數據模型和數據結構的缺乏，數據獲取及大數據量存貯和處理上的困難，三維空間分析能力薄弱等困難，另一方面又面臨著科學計算可視化理論技術、數據庫系統(tǒng)管理技術、數字影象處理技術和二維GIS長期發(fā)展提供的理論實踐經驗等有利因素。文章最后也為三維GIS實際系統(tǒng)的開發(fā)提出了幾個值得注意的要點。
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