摘 要：地理信息三維可視化系統(tǒng)的開發(fā)，可以用更加直觀的方法全方位地認(rèn)識(shí)地形空間，通過(guò)遙感技術(shù)、多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等一些先進(jìn)的技術(shù)對(duì)地理信息加以全面收集以及分析。地理信息三維可視化系統(tǒng)能夠讓人們?cè)谡J(rèn)識(shí)地理以及環(huán)境的過(guò)程中擁有更有利的方法與途徑，同時(shí)還可以預(yù)測(cè)出地理未來(lái)的改變，當(dāng)遇到一些突發(fā)問(wèn)題時(shí)，可以對(duì)全局有準(zhǔn)確的把握，更為直觀地模擬現(xiàn)實(shí)空間。所以，對(duì)于地理信息三維可視化系統(tǒng)的研究意義是重大的。

關(guān)鍵詞：地理信息三維可視化系統(tǒng)；應(yīng)用；研究

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）27-0327-02

1 三維可視化地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

當(dāng)下出現(xiàn)的三維GIS系統(tǒng)以三維數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，能夠很客觀地將我們周圍真實(shí)存在的事物進(jìn)行虛擬化地再現(xiàn)。該體系在現(xiàn)階段已經(jīng)取得了很大的發(fā)展與進(jìn)步，并能很好地處理大量數(shù)據(jù)漫游以及貼面修改等事務(wù)。不過(guò)在三維數(shù)據(jù)研究、建立模型以及數(shù)據(jù)整理等層面上還有不少不足之處需要改正。在當(dāng)下，所能實(shí)現(xiàn)的只有在二維GIS的基礎(chǔ)上增加一些填補(bǔ)工作，輔助建成三維的景觀模型，而這樣做充其量也只是山寨的三維GIS。三維可視化地理信息系統(tǒng)本來(lái)是對(duì)周圍環(huán)境三維數(shù)據(jù)的儲(chǔ)備，處理以及能夠看見等不同技術(shù)的結(jié)合。但是就現(xiàn)在的技術(shù)水平而言，我們只能對(duì)山寨GIS進(jìn)行利用，要是想要形成一個(gè)真正完整的三維GIS，我們必須處理好下面幾個(gè)點(diǎn)：巨大的數(shù)據(jù)總量；多種繁瑣的空間關(guān)系；數(shù)據(jù)儲(chǔ)備以及整理、查看、搜索等等。

2 地理信息三維可視化系統(tǒng)開發(fā)方法

2.1 獨(dú)立開發(fā)

所謂獨(dú)立開發(fā)指的是在進(jìn)行地理信息三維可視化系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，不依賴其他的工具，對(duì)于數(shù)據(jù)信息的收集以及分析，直到數(shù)據(jù)信息的輸出，全部的內(nèi)容都是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行自行設(shè)計(jì)，用特定的程序語(yǔ)言，如C++或者Delphi等編程，此種開發(fā)方法相對(duì)來(lái)說(shuō)較為繁瑣，需要大量的人工操作。

2.2 單純二次開發(fā)

所謂單純二次開發(fā)指的是利用一些工具以及軟件所提供給的開發(fā)語(yǔ)言，來(lái)完成地理信息三維可視化系統(tǒng)開發(fā)。采用此種方法進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，所需的研發(fā)周期較短，需要的人工操作相對(duì)少。但是，利用其它工具或者軟件提供的宏語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)，編程語(yǔ)言能力相對(duì)不強(qiáng)，在進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中很難取得滿意的效果。

2.3 集成二次開發(fā)

所謂集成二次開發(fā)指的是通過(guò)特定的工具或者軟件，例如Skyline軟件或者VRP軟件等，完成三維可視化功能的開發(fā)。例如利用Visual Basic以及.net等軟件研發(fā)工具進(jìn)行相關(guān)平臺(tái)的開發(fā)，然后將這兩者加以集成，從而完成地理信息三維可視化系統(tǒng)的開發(fā)。此種方法其實(shí)是直接把三維可視化功能嵌入至相應(yīng)的平臺(tái)之中，以滿足用戶的不同功能需求。

在此次系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，應(yīng)用集成二次開發(fā)方法，利用Vc++8.0開發(fā)平臺(tái)，三維圖像引擎則是使用OpenGL。OpenGL繪圖的實(shí)現(xiàn)包含以下流程：使用語(yǔ)句在OpenGL繪圖系統(tǒng)之中將圖形畫好，在經(jīng)過(guò)Swapbuffer程序?qū)牙L制圖像輸送到操作系統(tǒng)的DeviceContext之中，再把繪制的圖像通過(guò)顯示器呈現(xiàn)在用戶面前。

3 地理信息三維可視化系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)

3.1 地理信息三維可視化系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)

在地理信息三維可視化系統(tǒng)中，一共含有3個(gè)不同的功能，分別為基礎(chǔ)信息服務(wù)功能、專題信息服務(wù)功能以及地理信息分析功能。上述不同的功能可以同時(shí)運(yùn)行，還能依照具體的需求而選用其中某一個(gè)功能。所以，在此系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，是依照事務(wù)類型數(shù)據(jù)流圖完成設(shè)計(jì)工作。具體數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)如圖1所示。

數(shù)據(jù)首先輸入至事物中心，在此依照數(shù)據(jù)類型的不同，采用不同的加工路徑對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，然后將加工后的數(shù)據(jù)輸入至各個(gè)接受分支中，并將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于主模塊，在受到相應(yīng)指令以后，系統(tǒng)便會(huì)從主模塊中將數(shù)據(jù)調(diào)出，通過(guò)不同的發(fā)送分支，發(fā)送到動(dòng)作層，然后將獲得的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到用戶面前。

3.2 地理信息三維可視化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采取多層分布式的結(jié)構(gòu)，共包含有數(shù)據(jù)層、支撐層以及應(yīng)用層等。數(shù)據(jù)層包含有地理信息以及三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)，并采用SqlSDE作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎，從而對(duì)空間數(shù)據(jù)信息以及屬性數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的管理。在支持層中，利用開放數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)技術(shù)，來(lái)完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息的管理以及訪問(wèn)。系統(tǒng)中的應(yīng)用層屬于核心層，通過(guò)OpenGL函數(shù)庫(kù)來(lái)完成三維空間的呈現(xiàn)以及漫游。

3.3 地理信息三維可視化系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

地理信息三維可視化系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（1）模型選取功能。通過(guò)對(duì)遙感影像技術(shù)以及數(shù)字高程模擬技術(shù)的應(yīng)用，可以構(gòu)建出具有極高真實(shí)性的三維地形肩頸，同時(shí)還可以把特定范圍中的三維模型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成地理信息三維可視化系統(tǒng)中的固有格式，并將這一模型導(dǎo)入平臺(tái)之中，形成近乎真實(shí)的三維景觀。

（2）放縮漫游功能。系統(tǒng)能夠進(jìn)行無(wú)極的縮放，還能進(jìn)行無(wú)邊界的漫游，同時(shí)，也可以對(duì)三維可視化模型進(jìn)行標(biāo)注，添加交通信息以及境界信息等一些矢量要素信息。

（3）分析功能。系統(tǒng)能夠基于三維地形基礎(chǔ)，而完成相應(yīng)的地形環(huán)境分析，還能夠?qū)崿F(xiàn)三維空間管理。

（4）坐標(biāo)查詢功能?？梢园逊植荚诳臻g不同的管理目標(biāo)加以統(tǒng)籌管理，能夠?qū)⒉煌臄?shù)據(jù)信息掛接于一個(gè)特定目標(biāo)上，還可以保存所形成的場(chǎng)景，再次使用時(shí)能夠隨時(shí)地調(diào)用，可以有效地減小系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)荷。

根據(jù)上述幾項(xiàng)系統(tǒng)的具體功能，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，專門提供了三維可視化場(chǎng)景瀏覽過(guò)程中使用的工具，確保使用者可以在三維場(chǎng)景之中完成漫游、分析等各種操作，同時(shí)也可以將不同的多媒體信息掛接于三維可視化場(chǎng)景的節(jié)點(diǎn)上，完成對(duì)場(chǎng)景的標(biāo)繪，也能夠?yàn)橛脩籼峁┳鴺?biāo)信息的查詢以及地點(diǎn)的查詢等。

系統(tǒng)操作是通過(guò)設(shè)置的目錄樹功能加以實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)除了擁有相應(yīng)的編輯功能以外，同時(shí)還可以在模型中掛接不同的多媒體信息，確保了三維可視化場(chǎng)景在表現(xiàn)的過(guò)程中更為生動(dòng)與全面。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于地理信息三維可視化系統(tǒng)的開發(fā)與研究，不僅僅是對(duì)地理信息二維系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的擴(kuò)建，其實(shí)是在三維空間模型以及三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)可視化操作。分析了地理信息三維可視化系統(tǒng)開發(fā)方法，闡述了地理信息三維可視化系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)，希望可以為地理信息三維可視化系統(tǒng)開發(fā)提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)

[1]郭宗昊.基于GIS的列車定位可視化技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].西南交通大學(xué)，2017.

[2]劉 江.梨園水電站三維地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D].昆明理工大學(xué)，2017.

收稿日期：2018-8-12