摘要：三維可視化技術(shù)是“數(shù)字城市”的核心技術(shù)之一，三維GIS已成為當(dāng)前GIS研究、發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫的建設(shè)則是三維可視化技術(shù)核心工作之一，關(guān)系到運(yùn)行效果，本文就是針對這一問題通過對數(shù)據(jù)庫的建設(shè)論述和分析，以期對三維可視化應(yīng)用具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：GIS 數(shù)字管道 應(yīng)用

1 概述

1998年1月31日，美國副總統(tǒng)在美國加利福尼亞科學(xué)中心發(fā)表了題為“數(shù)字地球：二十一世紀(jì)認(rèn)識地球的方式”的講演，提出了“數(shù)字地球”概念——一個(gè)可以嵌入海量地理數(shù)據(jù)的、多分辨率的、真實(shí)地球的三維表示，提出了“數(shù)字地球”這一戰(zhàn)略思想，3S技術(shù)迅速在全球發(fā)展應(yīng)用起來。現(xiàn)今“3S”（GPS、RS、GIS）技術(shù)已從各自獨(dú)立發(fā)展進(jìn)入相互融合、共同發(fā)展的階段，并且在資源調(diào)查、車船導(dǎo)航、環(huán)境監(jiān)測、區(qū)域管理、城市規(guī)劃、商業(yè)管理等諸多領(lǐng)域里得到了迅速廣泛的應(yīng)用，三維可視化技術(shù)就是其最好的體現(xiàn)。

2 三維可視化技術(shù)概述

在上世紀(jì)80年代中期，人類研究了一門集計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、圖像顯示的綜合性前緣技術(shù)——三維可視化（3D Visualization）技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是基于三維數(shù)據(jù)顯示，對現(xiàn)象和特征進(jìn)行描述和解釋的一種圖像顯示工具，實(shí)質(zhì)是將描述物理現(xiàn)象的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖形和圖像，并通過各種視覺表現(xiàn)形式（如顏色、透視、動(dòng)畫和觀察視點(diǎn)的實(shí)時(shí)改變），使人通過觀察到的不可見的對象洞察事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。尤其是數(shù)字地球概念的提出，使得其近十幾年來迅速發(fā)展起來的一種空間信息獲取和分析處理的綜合技術(shù)，它們與空間、電子、光學(xué)、地理學(xué)、地圖學(xué)以及信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科密不可分，在各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

3 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

數(shù)據(jù)庫的建設(shè)是整個(gè)三維系統(tǒng)建設(shè)的核心工作之一。數(shù)據(jù)的完整性、實(shí)用性、精確性、現(xiàn)勢性等從根本上決定了系統(tǒng)的價(jià)值。項(xiàng)目建設(shè)中，需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型特點(diǎn)以及應(yīng)用的需要，建立實(shí)用有效的數(shù)據(jù)采集、加工及處理流程與規(guī)范。

3.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式

即從數(shù)據(jù)管理維護(hù)方便性、提高數(shù)據(jù)的共享程度、保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性、提高查詢的效率等角度出發(fā)。

3.2 地理空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)原則

在數(shù)據(jù)庫建設(shè)之初，必須制定相關(guān)建設(shè)原則，只有遵循這些建設(shè)原則，才能有明確的目標(biāo)和要求，才能獲得最終可用的大量資源財(cái)富。在數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中，需要始終遵循如下三條原則：共享性、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)劃性三個(gè)原則

3.3 三維模型和紋理數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計(jì)

針對地形、地物創(chuàng)建的三維模型的要求。

4 元數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

元數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫的核心內(nèi)容之一。數(shù)據(jù)提供者通過管理、更新、維護(hù)元數(shù)據(jù)庫來了解空間數(shù)據(jù)集信息。元數(shù)據(jù)庫管理的空間數(shù)據(jù)集信息由標(biāo)識信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息、參照系統(tǒng)信息、內(nèi)容信息、以及聯(lián)系信息構(gòu)成。空間元數(shù)據(jù)包括兩級，一級數(shù)據(jù)涵蓋了實(shí)體和元素，比如核心元素和編目信息，大致概括了二級數(shù)據(jù)中部分必選項(xiàng)信息。通過一級數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)集總體的比較宏觀的信息集合；二級數(shù)據(jù)包含若干個(gè)代表數(shù)據(jù)集某一方面信息的子集，這些都是數(shù)據(jù)集的具體信息。第二級地理空間元數(shù)據(jù)內(nèi)容可分為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容及引用內(nèi)容。

5 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化設(shè)計(jì)

空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的響應(yīng)速度直接反映其性能優(yōu)劣。性能良好的系統(tǒng)能夠確保在系統(tǒng)用戶可承受的時(shí)間范圍內(nèi)接收到系統(tǒng)的響應(yīng)。鑒于此，在設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫時(shí)須綜合分析可能干預(yù)系統(tǒng)性能的各類因素，在設(shè)計(jì)過程中對這些因素優(yōu)化設(shè)計(jì)，或采取規(guī)避措施，以確保系統(tǒng)的響應(yīng)速度達(dá)到性能要求。

6 結(jié)束語

三維可視化技術(shù)打破了二維空間信息在二維平面中單調(diào)展示的局限性，在實(shí)際應(yīng)用中方便了信息判讀及空間分析，為各行業(yè)提供更直觀的輔助決策支持，利用三維可視化技術(shù)人們基本可以直接實(shí)現(xiàn)物體的再現(xiàn)，但其效果取決與數(shù)據(jù)庫建設(shè)的程度，它為三維再現(xiàn)提供了最直接的支持，如屬性數(shù)據(jù)查詢，屬性數(shù)據(jù)查詢圖形，以及圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的互查以及水平測距、垂直測距、斜距，三維面積等，因此數(shù)據(jù)庫建設(shè)必須要做好功課。

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作者簡介：

李東楓（1971-），女，河南鎮(zhèn)平人，工程師，主要從事測繪工程工作。