三维电子地图
三维电子地图讲稿
一、三维电子地图的背景
随着计算机图形学、数据库应用的深入,电子地图和GIS得到了快速的发展,并己大量投入到实际运用中。其主要应用领域一直是空间数据的二维可视化。同时人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题。
在八十年代末期,随着计算机三维建模技术的出现和发展,许多研究者开始了三维地形、地物等自然场景的表现,并延伸出针对地图的三维可视化研究。
而地图的三维虚拟表达是一个以科学可视化与虚拟现实理论、地图符号与色彩理论以及信息传输、空间认知、地图感受等为理论基础,涉及三维可视化与虚拟现实技术、数字制图技术、地理信息技术、多媒体技术等多学科和技术的研究领域。
从应用的角度研究三维电子地图模型,对于增强地图表现力、提高广大地图用户的识图用图水平有很大作用,因此地图走向三维可视化是其发展的方向和必然趋势,同时地图的三维表达也是地图虚拟现实可视化的前提。三维地图和虚拟现实地图己经成为地图学的一个新的研究领域,它们的研究也将促进地图学理论和技术的进一步发展
二、三维电子地图的现状和存在问题
三维电子地图经过十余年的发展,在许多方面取得了丰富的成果,在一些领域逐渐开始得到应用。但是,三维地图也面临着一些技术挑战,许多关键技术没有得到很好的解决。列入,如何自动重构三维地理数据源,如何实现海量数据的可视化等。而且由于三维地理数据具有海量的数据和复杂的数据关系,而目前的数据库系统并不支持三维空间数据的管理,因此,需要在扩展目前的数据库系统的基础上,解决空间数据的管理和空间查询等关键问题。
当前研究和开发三维地图的思路可归纳为:
(1)由二维向三维可视化领域扩展,包括由平面图转化为三维图形,典型的例子是对卫片
通过专门仪器描绘出等高线或者获得DEM技术非常成熟,其数据格式通用性很强,可以描述大范围内的地图地形;
(2)直接采集三维数据,三维电子地图设计与实现构建三维图形,包括建立三维仿真、虚拟
现实(VR)等,多数属于专有数据,偏向于小范围内的细节展示,不适合于大范围的城市概貌的表现;
(3)近两年,随着网络技术的飞速发展,电子地图的研究和应用也开始转向Internt网络,例
如利用工nternet网络在WEB上发布和出版二维航片、公路交通图和三维地形数据,为用户提供空间数据浏览和简单的查询功能,具有应用范围广泛、应用平台无关性、操作简便等特点。基于工nternet的电子地图迅速成为研究热点。典型的应用系统有谷歌公司的GoogleEarth,GoogleM即,NAsA的WorldWind应用系统。目前,这些三维地图在数据模型、网络传输等方面有了大的突破,但是还存在实现平台专有,技术不公开,投入庞大等问题,短时间内很难普及;
(4)在传统GIS系统上实现三维地形的显示,又称为2.5维GIS,地面高程只是作为一个属性
值。现在的通用GIS系统普遍支持这种功能,如AreGIS、AutodeskMap3D、SuperMap等,给用户相当直观的地形整体轮廓。主要存在的问题是执行效率偏低,空间查询和分析功
能较弱,应用数据专属于一个平台,应用复杂,价格偏高。
(5)采用真实三维地理信息系统。如果采用类似与二维地理信息系统的三维地理信息系
统虽然是最好的三维地图解决方法,但是迄今为止国际上还没有一个成熟、完整且易于实用的三维地理信息系统。比较有名的软件如不仅软件价格昂贵,对硬件的要求也很高。
上述第(2)至第(5)种开发三维地图的思路如果进一步发展,尽管技术上和功能上比第(1)种先进强大,但存在的最主要问题是投入大,技术要求非常高,目前在国内经济承受能力不强的县级市很难普及。
三、三维电子地图涉及学科
三维电子地图融合了地理学、测量学、制图学、遥感学、图形图像学等学科,已经走向成熟并向社会化迈进。进入90年代后,三维可视化技术的迅猛发展使得建立三维电子地图成为可能。数字地球的提出对建立三维电子地图、三维地理信息系统提出了更为迫切的要求。
现代地图学理论仍是三维电子地图的理论基础,而电子地图的研究为之提供了有力的技术支持,同时已广泛建立的地图数据库又提供了丰富的数据来源,因此三维电子地图必将成为地图应用的新领域,其研究与开发也将受到极大的关注。
在继续研究三维空间数据模型的同时,结合各领域的工作实践,将三维空间数据模型应用到实践,这正是三维进一步发展的关键所在。现今在国土资源管理部门对三维电子地图开始有了初步的要求。由于二维数据模型与数据结构理论和技术的成熟,图形学理论、数据库理论技术及其它相关计算机技术的进一步发展,加上应用需求的强烈推动,三维电子地图的大力研
究和加速发展现已成为可能。
1、计算机图形学
计算机图形学是一门复杂并且广泛的技术。计算机图形学的主要研究内容是如何在计算机中表示图形，一级利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常有点线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线性、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。
计算机图像学的一个主要的目的就是利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型计算在假象的光源、纹理、材质属性下的光照效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。
2、虚拟现实
三维GIS 与虚拟现实技术和三维电子地图在数据源、用户交互手段上很相似。虚拟现实(Virtual Reality，VR)，又称为灵境技术。它采用计算机技术产生一个被模拟仿真世界的三动态视觉环境，使操作者产生一种身临其境的感觉，对探讨大量需要借助形象思维的问题颇有帮助。采用此项新技术，参与者需要使用硬件，如数据手套、鼠标器、跟踪球、操纵杆、头
盔式显示器、护目镜、耳机及数据服以获得所需的感知，来体验计算机世界的境况。虚拟现实使用户具有仿佛置身于现实世界一样的临境感(三维视觉、听觉、触觉等多重感觉) ,同时可以通过人机对话工具交互地操作虚拟现实中的物体,这样不仅可以使用户沉浸于虚拟现实环境中,还可以查询、浏览以及分析虚拟现实中的物体,如地形、地物、资源环境状况等,辅助用户进行分析、评价、规划和决策。
虚拟现实技术是20 世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术。它实时的三维空间表现力、自然的人机交互式操作环境以及给人带来的身临其境感受，将从根本上改变人与计算之间操作的枯燥、生硬和被动现状，使人能以视、听、触等人类习惯和自然的方式来感受和识由计算机生成的虚拟世界，促进人与环境的交流，从而更深入地开发人类的智慧。VR 环境系统包括建模、控制及媒体数据源三大部分。建模是指利用物理的或数字的方法，对需要仿真的实际系统进行描述获得近似的数字模型。这是进行数字仿真或半实物仿真必不可少的步骤。建模是仿真的基础，亦是仿真的结果，研究新型建模仿真方法是首要任务。三维立体显示是其中一项必不可缺少的关键技术，它是系统向用户输出反馈信息的主要手段。
3、GIS
地理信息系统，简称GIS（Geographical Information System），顾名思义，地理信息系统是处理地理信息的系统。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常称为空间信息。一般来说，GIS 可定义为：“用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术”。从GIS 系统应用角度，可进一步定义为：“GIS 由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源评价与管理、境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务”。
地理信息系统（GIS）是一种决策支持系统, 具有信息系统的各种特点, GIS与其它信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的, 地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。因此,它是以地理空间数据库为基础, 采用地理模型分析方法, 适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。GIS 的技术优势在于它的数据综合、模拟与快速的空间定位检索、复杂的查询和空间分析价能力, 能把各种信息与地理位置和有关的视图结合起来, 并将地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、CAD 技术、遥感、GPS 技术、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体。
四、三维电子地图的实现
1、基于真三维GIS的实现
真三维GIS与当前普通GIS有着本质上的区别。普通Gls是将平面上的坐标(x,y)作为独立的参数来表达地物的属性,数学表示为F=f(x,y);我们所说的三维GIS是将三维空间坐标(x,y,z)作为独立的参数,数学表示为F=f(x,y,z)。
真三维GIS注重三维空间的形象表达,以及空间分析与查询。在真三维Gls中,某些地物可以不必逼真表达,而用三维符号来表示,但是屏幕上显示的每个地物都必须对应一定的属性,并且可以被用户查询。真三维GIS的总体框架也是由三个部分组成,一个是数据结构部分,一个
是空间分析部分,还有一个是数据显示部分。
空间数据库系统是三维GIS的核心。
目前己有许多空间数据库产品主要基于关系数据库或对象关系型数据库的扩展,通过新的数据类型和操作方法的定义,采用新的索引技术,为空间数据的管理提供一个基础平台。虽然这些空间数据库系统主要是面向二维GIS的,但由于具有一些基本的三维要素,许多三维GIS系统也基于这些商用空间数据库得到实现。
例如,KarmaVI以空间数据库ESRIArcSDE为基础建立了三维GIS系统。但是,这些空间数据库产品对三维GIS的支持非常有限,无法完全满足三维GIS的需求。用于三维电子地图的设计,系统过于庞大、复杂和昂贵。
2、由DEM生成地形表面的方法实现
在通用GIS软件中通过DEM表示三维地形表面的方法又称为2.5维GIS,地面高程只是作为一个属性值,其数学表示为=F=f{x,y,z(x,y)}。现在的通用GIS系统普遍支持这种模式,如AreGIS、AutodeskMap3D、MapGIS等。DEM可以用数学方法和图形方法表示。
(1)数学方法可以采用整体拟合方法,即根据区域所有的高程点数据,用傅立叶级数和高次多项式拟合统一的地面高程曲面;也可用局部拟合方法,将地表复杂表面分成正方形规则区域或面积大致相等的不规则区域进行分块搜索,根据有限个点进行拟合形成高程曲面。
(2)图形方法可分为线模式和点模式。线模式就是用等高线表示地形,是最常见的形式。点模式是用离散采样数据点建立DEM。数据采样可以按规则格网采样,可以是密度一致的或不一致的;可以是不规则采样,如不规则三角网、邻近网模型等;也可以有选择性地采样,采集山峰、洼坑、隘口、边界等重要特征点。
DEM最主要的三种表示模型是规则格网模型,等高线模型和不规则三角网模型。
(1)规则格网模型。规则网格,通常是正方形,也可以是矩形、三角形等规则网格。规则网格将区域空间分为规则的格网单元,每个格网单元对应一个数值。数学上可以表示为一个矩阵,在计算机实现中则是一个二维数组。每个格网单元或数组的一个元素,对应一个高程值。格网DEM的缺点是不能准确表示地形的结构和细部,另一个缺点是数据量过大,给数据管理带来了不方便。
(2)等高线模型。等高线模型表示高程,高程值的集合是已知的,每一条等高线对应一个己知的高程值,这样一系列等高线集合和它们的高程值一起就构成了一种地面高程模型。
(3)不规则三角网(TriangulatedIrregularNetwork,TIN)。TIN模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络,区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上,该点的高程值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程)。所以TIN是一个三维空间的分段线性模型,在整个区域内连续但不可微。
3、依靠三维可视化技术实现
在计算机图形学领域,三维可视化技术已经比较成熟,细节层次、纹理图像、阴影、光线跟踪等技术已经得到广泛应用。许多三维图形库和开发工具大量涌现,如openGL，使得用户无需过多关注底层的图形算法,而主要关注于数据的组织、系统的性能优化等方面。
三维可视化是三维GIS的一大难点。三维可视化技术不但包括细节层次、纹理图像、裁剪等传统技术,也包括飞行(fly一over)、漫游(walkthrough)等虚拟现实技术。三维可视化系统没有
实现空间查询等操作,其数据库只是作为一个简单的存储工具,不是三维GIS系统。受目前条件限制,三维可视化目前还只能针对一些小型应用,而且性能也受到较大影响。三维可视化技术需要综合考虑数据模型、空间数据库的应用等诸多要素。
4、使用虚拟现实技术实现
狭义的说,虚拟现实技术的表现形式与电子地图有着较大的差别,但是虚拟现实技术最终表达的还是三维环境,只不过更侧重于身临其境的视觉效果和真实的观察方位以及人的沉浸与交互。
目前为止,人们把重点放在探索虚拟现实技术在各领域中的应用方法、应用工具和软件技术上。虚拟现实VR通常使用虚拟建模语言(VRML)来实现。
vRML是一种网络上使用的描述虚拟环境中场景的一种标准,它定义了三维应用系统中常用的语言描述,如层次变换、光源、视点、几何、动画、材料特性、纹理等,并具有行为特征的描述功能。这些系统可以分布在网络中不同的计算机上。VRML将发展成为一种单一的多平台用于发布三维WWW网页的语言。在工程、科学计算可视化、建筑、教学实验等领域有着广泛的应用前景。尤其在GIS三维可视化应用方面,越来越多的VRGIS解决方案采用V枷L,使它具有Intenret功能。
使用虚拟现实技术实现三维电子地图,最明显的弱点是建模工作量巨大,无法使用现有的数据来简单完成建模。为了充分利用己有的大量数据,提高精度,尽量减少工作量以及减低系统设计的复杂性,本文选择使用DEM数据的等高线模型和三维可视化技术实现三维电子地图的设计。
五、景观电子地图数据采集
1、场景的数据组织与采集
数据是景观电子地图的基础，场景的展示、交互以及分析都是以数据为支撑的。与二维电子地图相比，三维电子地图更加逼真、直观反应自然和人文景观，准确地描述地理对象的尺寸、外观和属性信息，因此三维景观电子地图的数据准备工作集中在地形数据采集、地物对象的集合和纹理采集上。
1 数据基本类型
景观电子地图的突出特征是真实感，所以景观电子地图数据组织还是以可视化为目标，三维电子地图在属性数据的组织上与二维电子地图没有太大的区别。下面来介绍三维景观电子地图的基本数据：
1.数字地面模型地面的存储和表达扮演着很重要的较色，数字地面模型是
地表空间连续性的一个基本表达工具。对于三维电子地图而言，数字地面模型
是不可少的，他是其他地物定位的载体。对于地形模型的数字描述，国内外学者
进行了大量的研究。其中在三维电子地图中得到采用的主要是基于网格的结构和
基于三角网的结构。数据地面模型的存储和表达直接关系到三维电子地图可视化
的效果、速度，而且直接影响数据的存储、检索、查询等。所以在数字地面模型
的表达上，要兼顾数据量和显示效果两个方面，不是越精越好的去数字化复原地
物模型。
2.在三维电子地图中，尤其是以城市为主的应用中，存在大量的地物模型，
对于一些城市，其建筑物模型和其他的地物模型，如雕塑、小品设施等。
2、景观电子地图数据模型
景观电子地图的数据包含的内容广泛，三维景观电子地图的数据组织由于应用的不同会有一些差异。景观电子地图需要在视觉上给人以真实感，沉浸感。所以，无论人造对象还是自然对象都需要反应其外观几何特征，也要正确的反映其行为。
在三维景观电子地图中，存在地形、建筑物、道路、水系、数字影像等对象，其中除了数字影像外，其他的几类对象都有明显的几何特征，而且这些几何对象中的部分对象具有层次特征。在景观电子地图中，不同应用需求和不同的应用目标，对表达的精度要求也不同。在高精度的应用中，房子建筑物的细节精度可能要求达到每个单元、甚至是重现房屋的结构细节。不同的需求对于精度的要求不同。通过使用面向对象的方法进行对象建模和数据组织是当前软件开发的基本方法，三维电子地图的数据模型也应该按照面向对象的方法进行组织和建模。在现实的三维世界中，几何对象的数据描述可以抽象为三维空间属性特征和非空间属性特征。在三维电子地图中，不但存在着可视化表现的三维数据和对象，也有一些非空间数据和对象。非空间数据的最大特征是其不具备空间分布的特征。其实，在非三维的电子地图系统中，分析和查询操作也是同时建立在空间数据和非空间数据基础上的。三维电子系统不但要能够处理三维空间信息，也要能够支持非空间信息。
3、数据采集
三维电子地图的数据包括：地形数据、自然和人造地物模型数据、纹理数据。
1. 地形数据采集方法
（1）野外实地直接测量获取DEM 数据
这种方法适用于大比例尺、精度要求高、采集面积范围较小的DEM 数据获取。主要仪器是全站仪以及具有相应接口的便携机或微机。其基本过程是根据测量学原理，利用上述野外测量仪器和设备测定控制点和采样点的空间位置。为了确保地形数据的精度，总是选择地形特征点、线进行采样，以数字形式将其记录并存贮在计算机中。该方法的优点是可以获取高精度的DEM 数据，其缺点是劳动强度较大、效率较低，仅适用于在小范围面积内作业。（2）利用摄影测量方法获取DEM 数据
该方法以航空、航天摄影所获得的立体影像对作为数据源，根据摄影测量的基本原理，在解析测图仪或数字摄影测量系统上经过内定向、相对定向和绝对定向等过程，采用自动或半自动方式，按一定的间距采样出DEM 数据。该方法的缺点是数据源(立体影像)获取的成本较高、采集作业要求具备专业的仪器设备(主要是解析测图仪或数字摄影测量系统)和训练有素的摄影测量专业技术人员。
（3）以地图为数据源的DEM 数据获取方法
从地图上获取DEM 是目前应用最广泛的一种方法。这是因为采用这种方法所需的原始数据源(地图)容易获取，对采集作业所需的仪器设备和作业人员的要求不太高，采集速度也比较快，易于进行大批量作业。对于测绘部门，还可以利用分版图，分版采集各类要素，提高作
业效率。
2. 地物数据的获取
传统数字地图为三维景观电子地图的三维模型建立和可视化提供了丰富的数据来源，如：等高线与离散高程点，建筑物的轮廓图形、名称及其楼层数，依比例尺道路的双线，半依比例尺道路的中心线、宽度、等级，桥梁的长、宽、高，河流、湖泊、水库等的水涯线，植被、绿化地等紧贴地表、呈面状或带状分布的要素的范围线，烟囱、水塔等独立地物的定位点等。所有这些数据都为三维地图模型的建立提供了数学基础，同时也使将来实现三维模型的属性编辑与查询成为可能。在三维电子地图的各种地理要素中，建筑物是明显独立于地表之上的，而其它如道路、植被、水系等都是紧贴在起伏变化的地形表面。由于这种自然形态上的差异导致了这些地物三维模型数据获取的不同。以下分别介绍不同地物的数据获取方法。（1）建筑物的数据获取在三维景观电子地图的建立中，对建筑物实体而言，其基本数据主要由平面数据和高度数据两部分组成。总结建筑物平面数据的获取方法，主要有以下几种：将数字地图或2DGIS 中的建筑物轮廓线提取出来，用简单几何体表达建筑物外形特征；使用航空影像进行交互获取;使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取；在地面使用激光扫描仪与GPS，通过测距求算获取；使用高分辨率卫星影像进行建筑物的自动提取；
（2）紧贴地形表面的地物数据获取三维电子地图中紧贴地形表面的地物主要有:道路、植被、水系等。它们与建筑物的三维模型相比，最大的区别在于它们是面状的实体。在获取建筑物平面几何数据时，我们也是把建筑物作为面状目标来对待的，在获取这些紧贴地形表面地物平面数据的时候，可以参考前面介绍的建筑物平面数据获取的方法。
2、属性数据的获取
属性数据是进行查询、分析的基础。与普通二维电子地图类似，景观电子地图对象也要有相应的描述对象特征的属性，属性与空间维数无关，采用关系型数据库管理。
在景观电子地图中，场景数据库起核心作用，它是景观电子地图的基础框架，为其他的信息提供空间定位，为用户提供可视化的基础。
景观电子地图包含了目标区域基本的空间数据集，内容包含正射影像、数字地面模型、建筑物模型、道路等，景观电子地图需要比普通二维电子地图更详细的反应现实世界的复杂性，但是完全真实地表述现实世界中的所有模型是不可能的，也是不必要的。而且由于空间技术的发展，多传感技术的应用，高分辨率的遥感影像成为构建景观电子地图的重要数据源。景观电子地图中的数据类型主要有以下几个方面：
用来描述建筑物实体的属性数据，如建筑物名称、社会性质、建筑位置等；用来描述地形、地物特征的属性数据，如道路长度、道路名称等。对于这些没有规律可寻的地物属性数据主要通过最基本的方法逐个获取，目前正在研究更加高效可行的方法。
六、三维建模软件
AutDesk Map 3D软件是用于创建和管理空间地理数据的工程地理信息系统平台。
主要功能包括:
(1)直接访问各类GIS文件格式。采用了开源FDO数据访问技术,因此Map3D软件无需进
行格式转换即可直接访问存储在文件、关系数据库中的空间数据,并连接到web服务。
如SDF、Arclnf
(2)精确的设计和数据清理功能。Map3D提供的强大工具可自动清除不精确的工程图和
数字化错误,删除冗余,修正未及点和悬挂对象等错误减少重复性劳动,有助于在设计、构建、运营和维护整个生命周期内保持数据的完整性。轻松地将清晰、准确的空间数据整合到地理信息系统或地图系统中。
(3)强大的创建地图和设定样式工具。
(4)共享准确的地图和地理空间数据。
(5)地理信息系统分析。创建专题地图,构建拓朴,创建报告,进行缓冲和追踪分析等等。
Autodesk 3DS MAX可高度定制用于游戏,电影,电视和设计展示的3D动画、建模及渲染平台。
功能包括建模、设置场景、创建材质和渲染。可以使用网格、多边形、面片、NURBRS 曲面四种数学模型,建立各种复杂的三维模型对象,包括生成三维地形。创建材质并赋予三维对象。可以模拟现实存在的各种材料,可以表现真实的三维对象表面或者三维对象的透明、折射状态。可以把材质赋予三维对象,从而使三维对象具有与现实物体相似的外表。比如把草地的影像文件做成材质并赋予地形,从而模拟出草原。渲染。将颜色、阴影、照明效果等等加入到几何体中,从而可以使用所设置的灯光、所应用的材质及环境设置(如背景和大气)为场景的几何体着色。生成真实的三维图像文件或视频文件。
Design Review让使用者可以安全地共享二维和三维的Autodesk公司的各种软件产品生成的DWF(DesigningwebFormat)格式的图形文件,它是一个免费、小型、高效的应用程序。
功能包括图形和模型完全可视化,无需改变原始文件即可剖切观察、移动、爆炸视图模型。可提供简单的工具来对二维和三维设计变更进行审阅、批注和追踪,DwF文件中的地理信息参考,最大程度上减少搜索具体位置的时间。在集成GPS的设备上运行时,现场工作人员能够即时接收到其所在位置及特定预定义点的反馈信息。可直接做三维测量,测量结果都可以永久保存。综合2D和3D文档、批量打印、保存视图。
七、展望
在制作的过程中由于时间问题，还有一些问题需要我们继续研究，主要体现
在一下几个方面：
1.原始数据的采集问题。我们怎样在有限的时间，有限的工作人员的情况下
采集完成所需数据并且保证采集的速度与精度。
2.批量数据的处理问题。在进行大区域的制作时，数据量非常的庞大，我们
怎样能够有效的对城市中的建筑进行批量制作。现在出现的批量处理的软件的准
确性非常差，我们需要研究批量处理的可行性方法。
3.需要进一步解决三维建模过程中的精度控制问题。模型的精度会影响图片
的大小，在加载电子地图时会影响到加载的速度，所以要尽量把模型控制精度在
一定范围内，但又要准确的表现现实世界。
三维电子地图中英文对照外文翻译文献
中英文资料翻译 The Design and Implementation of 3D Electronic Map of Campus Based on WEBGIS I. INTRODUCTION Nowadays, digitalization and informatization are the theme of our times. With the development of information revolution and computer science, computer technology has penetrated into all fields of science and caused many revolutionary changes in these subjects, the ancient cartography also can't escape. With the technical and cultural constantly progress, the form and the content of the map change and update as well. As the computer graphics, geographic information systems (GIS) constantly applied to the Web, the conventional way of fabrication and demonstration has suffered great change, and the application of the Map has extended dramatically owing to the development of advanced information technology. Under these circumstances, cartography will be faced with promising prospect. It has branched out into many new products. One of the products come into being is the e-map [1]. With the rapid development of the computer technology, computer graphics theory, remote sensing technology, photogram metric technology and other related technology. Users require handling and analysis of three-dimension visualization, dynamic interactivity and show their various geo-related data, so much attention should be paid to the research of three dimensional maps. This article based on the Northeast Petroleum University and its surroundings designs and creates the three-dimensional electronic map. II. FUNCTIONDESIGN Three-dimensional electronic map system of campus based on WEBGIS has general characteristics of the common maps. Through pressing the arrow keys (Up, Down, Left, And Right) on the keyboard, one can make the map move towards the corresponding
浅谈电子地图制作
电子地图 一、电子地图 1.1电子地图说明 数字城市地理信息公共服务平台的基本服务数据。 由于天地图、数字城市的制作完成，广东省1-17级电子地图服务已经初步建设完，下一步主要生产目标为数字县区大比例尺电子地图（18-20级）以及数字城市中未完全覆盖县区的专题数据 1.2主要分类 发布内容的安全级别及发布网络区分：涉密、政务、公众 地图表达的内容：影像地图、矢量地图 1.3主要作业内容 1、矢量数据更新 2、地理数据实体化 3、矢量电子地图制作 4、影像电子地图制作 1.4作业流程 作业流程图：
1.3.1实体库整理 1.3.3.1基础数据抽取与重组 核实原始数据，获取数据源分类代码是否采用《广东省基础地理信息要素分类代码与属性表》进行分类分层，如否，则需要进行数据重组 1、制作代码对应关系表——
分类代码对照示例 2、进行代码的转换与整合——可编写程序，读取对照表进行重组 1.3.3.2核心要素更新 DLG数据由于编制工作量大，更新周期慢，大部分城市的DLG数据现势性都在3年以上，对于高速发展的城市来说滞后性严重，需要对主要道路、主要水系网络、大片居民地进行更新，满足服务的现势性要求: 核心要素更新对象： 主要道路、水系，居民片区、植被面 基于影像对已有数据进行核心要素更新： 更新内容： 1）删除已消失地物 2）采集新增地物 3）修改变化地物 4）变化地物与周边各图层地物相互关系进行接边处理
更新标准 水系 实地变化超过10（2）米的河流、运河、沟渠，变化面积超过200（36）平方米的湖泊、水库、池塘应予更新； 水系要素参考影像地图直接更新采集，河流、湖泊、水库水涯线一般按摄影时期的水位采集。池塘的水涯线按影像沿池塘的边缘绘出； 水系要素应构成网状，河流遇桥、水闸、道路等不断开，直接采集； 消失河段、地下河段、地下沟渠等不可视水系不采集； 不同名称的河流段从分界处断开，并分别录入名称； 其他水系附属设施根据水系主体要素的相应关系进行同步更新，如拦水坝、闸等。 居民地 实地变化面积超过200（36）平方米的居民地中已建成的普通房屋和高层房屋应予更新； 居民地参考影像采集，采集时要注意消除房屋投影差； 房屋附属建筑如阳台、飘楼等不做区分，视为房屋整体更新； 密集居民片区可做适当综合更新； 地下不可见建筑不予更新。 交通 实地变化长度超过10米的城际公路，除内部道路、阶梯路以外的城市道路，及铁路予以更新，长度虽小于10米，但起贯通作用的城市道路 也应更新。 正确采集变化的道路，并录入道路属性，重点更新高速公路、国道、省道、县道、乡道、城市主次干道以及新建的铁路。其他在影像上能清晰 判断的公路也要更新。 所有依比例道路更新需要采集中心线，并按实地采集道路面与道路边线。 道路附属设施如桥梁、隧道、收费站、匝道，服务区、加油站等根据道路主体要素的相应关系进行同步更新。
三维校园电子地图
三维校园电子地图（上） 访问734次 作者：李纳璺陈金龙阮方舟 1引言 随着计算机技术，特别是计算机图形学、三维仿真技术以及虚拟现实技术的飞速发展，传统的 二维电子地图被注入了新的活力，三维电子地图正成为电子地图发展的一个重要方向。传统的二维 电子地图只能以图形和符号的方式来呈现一张地图，这种方式往往不能直观清晰的表示出地图所在 位置的地理环境；采用三维电子地图的方式，建立场景的仿真模型，把现实场景进行虚拟再现，真实、互动、情节化的特点是虚拟现实技术独特的魅力所在。 如何设计一个仿真度高，并且具备虚拟漫游和智能导航的三维地图引擎，成为三维电子地图研究领域的一个热点问题。本文研究的设计的三维电子地图引擎系统，设计了模型动态加载接口，并具备智能导航和虚拟漫游引擎，实现了三维校园仿真电子地图。它为校园规划建设、游客观光导航、学校对外宣传等方面提供了一个智能化的平台，为广大系统用户提供了极大的便利。开展虚拟校园三维地图仿真引擎系统及相关课题的研究适应了信息社会发展的趋势，具有重要的理论和现实意义。 本文对从DirectX技术着手，采用Microsoft Visual C#编程语言结合三维图形开发包（Managed DirectX SDK August 2007）在.net框架中构建的三维校园电子地图程序。该程序实现了桂林电子科技大学的（东区）的三维校园电子地图的功能。除此之外，在可视化的基础上实现了一些虚拟现实的交互操作和空间分析，如：校园景物的查看、校园路径导航、三维动态漫游校园等；给需要了解桂林电子科技大学校园地理信息的用户提供了极大方便。 2 本课题研究的内容 本课题是一个使用Managed DirectX的三维图形技术实现的一个三维校园电子地图程序，该程序是在.net框架下建立完成，开发语言为当今最流行的高级语言Microsoft Visual C#。它是以桂林电子科技大学东校区为实景，进行了校园虚拟仿真，建立了具备观光浏览与智能导航为一体的多媒体三维校园电子地图程序。 本课题主要是研究了三维建模技术在程序中的导入技术、三维模型的优化、虚拟现实技术、Floyd 算法实现的智能导航技术、Alpha混合与Alpha测试技术、三维场景中的光照技术、XML技术、用户交互控件技术等等。这些技术将全部应用到三维校园电子地图程序当中，最终展示出集视觉、听觉、用户智能交互于一体的校园仿真三维地图。 3 开发环境与相关技术简介 3.1 Managed DirectX与托管代码版DirectX 9.0语言支持 (1) Managed DirectX DirectX 是一系列低级的应用程序接口(APIs)，它用于创建游戏和其他高执行效率的多媒体程序。它包括对高效的2D和3D图形、音效和音乐、输入设备、力反馈设备、多媒体流和多人游戏的网络通信程序。三维校园电子地图程序的三维环境漫游引擎的构建就是使用Managed DirectX 9.0的图形 处理技术来完成的。 (2) 托管代码版DirectX 9.0语言支持 在DirectX 9.0下，开发者在使用托管代码的时候，能够利用DirectX的多媒体功能和硬件加速。托管代码版DirectX 9.0允许访问大多数原始的非托管DirectX功能。下面是被DirectX 9.0和DirectX 9.0 SDK支持的托管代码语言：
基于三维数字地图系统的城市设计
基于三维数字地图系统的城市设计 摘要：三维数字地图系统作为“数字城市”、“数字规划”的产物，以其海量数据和强大的系统功能，为城市设计人员在设计过程中对方案分析论证、规划管理人员在审批过程中对方案评审以及公众在听证过程中对方案实施效果评价提供技术支撑和科学依据。本文在阐述三维数字地图技术及其特征的基础上，探讨了三维数字地图系统在城市设计中的应用，介绍了武汉市三维数字地图系统在城市设计中的应用情况。 关键词：三维数字地图系统虚拟现实城市设计 1.引言 城市设计是对城市体形和空间环境的设计，其目的是对城市形象的提升和视觉景观环境的美化，对城市面貌的展现有着重要的作用。但长期以来，规划设计人员、规划审批人员在城市设计的设计过程和审批过程中，只能从二维层面或者静态的三维层面对设计效果进行把握，不能很好地去营造城市空间景观、保护城市特色。自“数字地球”、“数字城市”的概念提出以来，三维数字技术得到系统研究，三维数字地图系统应运而生，被广泛应用到城市设计中，城市设计进入了一个动态的三维时代。本文在简述三维数字地图技术与特征的基础上，探讨了三维数字地图系统在城市设计中的应用，并介绍了武汉市三维数字地图系统在城市设计中的应用情况。 2.三维数字地图技术及特征 2.1三维数字地图技术 三维数字地图是从平面地图向三维的拓展，它将自然地形、地貌、山体、河流、道路、建筑、环境以及重大基础设施等城市自然和建设要素，通过划分模型单元和管理对象，进行平面、高程、结构、纹理色彩等的数字化处理，按照统一坐标无缝拼接而成的区域或城市可视化三维数字模型。三维数字地图是在真实表达城乡自然和人文三维空间要素的基础上，通过增加时间维度和社会经济数据维度，构成融空间、时间和管理信息为一体的多维数字城市公共平台，可以用于提高城市设计和规划管理水平，作为现代城市信息化管理的重要支撑，还可以应急指挥、防灾减灾、交通管理、网格化管理、社区管理服务等方面提供多层次的服务。 2.2三维数字地图系统的主要特征
电子地图的制作方案
电子地图制作方案 一、电子地图的制作目标 为满足城市车辆导航的需要，电子地图的制作需要满足如下要求： 1、提供电子地图须是矢量化电子地图。矢量化电子地图虽然比传 统的栅格电子地图制作成本高，但具有无极比例尺（比例尺可 以随需求无限地放大或缩小）、信息含量高、易处理等特点， 更符合车船导航与管理的需要。 2、为保证地图精度和所需信息量，电子地图的矢量化工作要求在 比例尺为1:2万地图上进行。 3、提供电子地图要求包括主要城市街道及名称、公路、水库湖泊、 海洋、公园绿地、河流水溪、主要建筑或标志物、医院、影剧 院、学校、机关和公司等内容。 4、最终提供的电子地图数据格式须是DXF和ESRI shape。这是为 分别满足导航仪和管理系统要求而提出的。 二、电子地图制作的技术途径 1、矢量化平台的选择 经过对多种方案实验比较，确定采用美国ESRI公司的DAK作为地图数字化和编辑软件。DAK不仅具有较强的数字化功能，还可以进行地图编辑、建立拓扑关系，提供46种地图投影方式转换，具有支持ARC/INFO E00、AGF、DXF、ESRI shape等数据格式。 此外，利用DAK也可以方便以后对电子地图的修改和更新。 2、纸图的确定 根据电子地图的制作要求，选择1：2万的地图为矢量化对象。 3、其他条件的选择 制作矢量化电子地图在硬件上需要数字化仪、计算机等设备。计算机可以选择普通PC兼容机，数字化仪可选择DAK所支持的CAL
COM9100等品牌。 三、电子地图制作主要工作及步骤 1、地图控制点的选择与测定 因为购买的大比例尺地图缺少经纬度坐标和地理控制点，根据地图数字化的要求，需要首先测定一些高精度控制点。为提高控制精度，控制点的选择既要均匀，还要具有的易测点、易标定的特点。 2、地图数字化分层方案的制定 根据地图数字化的内容和地理信息处理与存储的需要，将地图分为9个图层（Coverage）。 面状图层：包括主要城市街道和公路、建筑、水库湖泊、海洋面状河流，公园绿地等。 城市区界边界层 高速路及主干道层 城市街道图层 次要街道图层 建筑物图层 水体图层 绿地公园图层 线状图层：包括河流水溪、铁路等，此外还包括一些面状图层中部分辅助线。 点状图层：包括主要建筑或标志物，主要医院、影剧院、学校、机关，主要公司等。 在以后使用中可以根据需要从以上8层中提取数据，做更多分层。 3、数字化编码方案制定 为满足电子地图在使用中显示、查询检索和定位导向的需要，在数字化过程中要对地物进行编码。 根据管理中心和车载设备对电子地图的不同要求，地图数字化采取了普遍编码的措施。对某一具体地物来说，其编码即用户标识码（User_ID）共7位，由两部分组成：前3位为属性码，后4位为识别
卫星地图制作三维基站地图
利用卫星地图制作三维基站地图 一、背景和思路： 目前我公司在日常网优的过程中使用的都是二维的基站电子地图，该地图即使导入目前的地理状况图层也只能大概反映出当地的地理信息，无法将数据库中的站高和基站覆盖范围等详细信息在地图中形象的体现出来，在网优工作人员进行网络投诉和网络规划时存在一定的缺陷，降低了工作效率，延长了处理投诉和新建工程的勘测时间。 因此，为能够方便、快捷地看到基站周围的立体的信息，覆盖的范围，提高工作效率，网络部开发了三维基站地图，将基站的基本信息与卫星三维地图信息都集成到工具中，通过运用工具，促使网络投诉处理和工程勘测等问题得以快速高效的解决。 二、实施步骤（或措施）： 1、设计原理： 三维基站地图由A,B,C三个GOOGLE EARTH图层组成。A图层由二维的MAPINFO地图导出，主要实现在卫星地图上显示基站频点的功能；B图层由基站站点生成工具生成，实现在卫星地图上显示基站站点及其基本信息如所属BSC 和小区CI等功能。C图层由google eartch基站扇区绘制工具生成，实现在卫星地图上显示基站三维扇区的站高，基站基覆盖范围等的信息的生成。 问题难点：
（1）我们目前的数据库使用的是GB编码方式，而google earth 使用的是UT-8编码。在制作google earth所使用的KML文件时要进行编码方式的转换； （2）在三维电子地图中要现实大量的信息，由于各个基站信息的属性不同，要求处理的方式也不同； （3）google earth卫星地图在对敏感部门地区（如政府，军队）都做了模糊化处理，这些地区的卫星图片的分辨率只有200M左右，给我们部分三维基站在地理位置上的显示效果打了一定的折扣。 2、实现过程 制作此地图需要用到的工具有GOOGLE EARTH、MAPINFO及其插件MIPT2.1，Mapinfo2Google插件，基站站点生成工具，基站扇区绘制工具。制作分三个阶段： （1）A图层的制作： 1．使用MIPT2.1插件制作基站的二维基站地图； 2．使用Mapinfo2Google插件将制作好的二维基站地图导出生成GOOGLE EARTH的KML格式文件。（注意，在转换成KML格式文件时，MAPINFO地图的窗口要用最小模式，否则可能会遇到不能转换的情况）； 制作好的图层如下图：
基于C#的GIS校园电子地图实现
基于C#的GIS校园电子地图实现 1．简介 地理信息系统(Geographic Information System, GIS)是融计算机图形和数据于一体，存储和处理空间信息的高新技术。它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统。校园电子地图是利用GIS技术实现对校园地物位置的实时显示，具有漫游，鹰眼，缩放，定位，量算，查询等功能。 本系统以中北大学校园地图信息为基础，在.NET环境下通过C#语言对MapX控件进行二次开发来实现的。MapX是MapInfo公司的地图化的ActiveX，在利用面向对象程序设计语言的开发应用中嵌入MapX，可以非常简便的使其应用程序具有强大的地图控制功能。在应用程序设计前期还用到了MapInfo Professional软件。MapInfo Professional是目前世界上比较完备、功能强大、全面直观的桌面地理信息系统，是一套强大的基于Windows平台的地图化信息解决方案。MapInfo Professional主要提供地图绘制、编辑、地理分析、网格影像等功能。 2．系统设计 本系统设计可分为两个部分，第一部分为地图数据的设计和.GST
地图文件的生成，第二部分为具体代码的设计。这样设计有以下目的：1）当出现校园规划地图变更时，只需变更地图数据并重新生成.GST文件，然后覆盖应用程序下maps文件夹下的地图文件即可。 2）当地图软件功能变更时，需要开发人员进行相关功能的完善与增删。 采用这种设计可以使程序的代码量大大降低，便于维护，提高了程序运行性能。 2．1系统功能与目标 本系统设计目标是提供校园各地物的具体位置及相关地物信息阅览，为新生以及其他第一次到访者提供便利的图文信息查询。为此，本系统功能主要如下： 1）实现校园电子地图功能并实现对其的各种基本操作，能够详细直观地表达校园各项空间信息和属性信息； 2）实现地图上的图元定位并显示相关属性信息； 3）实现鹰眼图功能； 4）实现地图上距离测量； 2．2 系统空间模型设计 MapInfo采用空间数据与属性数据分开存储模式。空间数据是用来确定图形和制图特征的位置，这是以地球表面空间位置为参照的；属性数据用来反映与几何位置无关的属性，它一般是经过分类，命名，量算，统计等方法得到的。MapInfo根据不同专题将地图分层，然后按照一定顺序来组织地图。每一个图层都包含了地图的不同部分，它存储为若干文件。将这些图层按一定顺序叠加，就能看到整个地图信
三维基站 卫星地图的制作
GOOGLE EARTH在日常网络优化中在应用一．效果图
二．三维地图的制作 2．1 工具： 制作此地图需要用到的工具有GOOGLE EARTH ，MAPINFO，MAPINFO 插件MIPT2.1，Mapinfo2Google插件，基站站点生成工具，基站扇区绘制工具。 2．2 原理： 三维基站地图由A,B,C三个GOOGLE EARTH图层组成。A图层由二维的MAPINFO导出，主要实现在卫星地图上显示基站频点的功能。B 图层由基站站点生成工具生成，实现在卫星地图上显示基站站点及其基本信息如BSC CI等功能。C图层由googleearth基站扇区绘制工具生成，实现在卫星地图上显示基站三维扇区的生成以及站高，基站基覆盖范围等的信息的生成。 2．3地图制作流程：
STEP1： A图层的制作： 1．使用MIPT2.1插件制作基站的二维基站地图。 2．使用Mapinfo2Google插件将制作好的二维基站地图导出生成GOOGLE EARTH的KML格式文件。（注意，在转换成KML格式文件时，MAPINFO地图的窗口要用最小模式，否则可能会遇到不能转换的情况）。 制作好的图层如下： 注意：我们只需要A图层中的MIPTCELL层，在导入后将MIPTSITE层的标记去掉即可。
STEP2： B图层的制作： 1．将基站数据导入基站站点制作模版。经纬度填写基站的经纬度，标注标题下填写基站的中文名字，地点描述根据实际工作需要 任意进行添加。 保存为KML格式文件。
将制作好的KML打开，效果图如下： STEP3： C图层的制作： 1.将基站数据导入扇区制作工具。在小区名称处填写基站中文名，编号处填CI，经纬度处填写基站经纬度，方位角出填写扇区方位角，其他信息可根据实际工作需要进行填写。
中国三维地图的发展历程
中国三维地图的发展历程 三维地图（Three dimensional map），俗称三维电子地图或3D电子地图，就是以三维电子地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述。网络三维电子地图不仅通过直观的地理实景模拟表现方式，为用户提供地图查询、出行导航等地图检索功能，同时集成生活资讯、电子政务、电子商务、虚拟社区、出行导航等一系列服务。 近几年来，随着计算机技术，特别是计算机图形学、网络、多媒体、虚拟现实技术、三维仿真技术的快速发展，地图学发生了很大的变化，正在向多媒体、网络和三维方向发展。 随着街景技术的兴起，电子地图再一次迈开了前进的步伐。通过航空摄影、街景测量、三维建模，形成了所见即所得的三维街景地图，此类地图甚至可以模拟第一人称视角，让您足不出户便可畅游世界各地街景。 与三维电子地图相关的系统大多集中在三维可视化方面。但最近几年，国内外开展了大量三维电子地图的研究。世界著名的CAD Center认识到三维电子地图和实时三维仿真的重要性已经研制了Virtual Kyoto.他们认为基于三维电子地图的3D GIS很快将在公共服务、城市旅游、城市规划等各领域产生广泛的应用。美国著名的三维仿真软件Vega(一般都基于Multigen Creator 建模)也已经把自己的三维仿真产品与GIS相结合了。推出了SitBuilder 3D产品。 国内三维电子地图也早成为人们研究的重点。武汉测绘科技大学国家重点实验室、E都市地图、广州都市圈、北京灵图、武汉天元等多家研究单位和公司都在三维电子地图和三维地理信息系统的研究上做了大量的研发工作。也开发了具有自己特色的软件产品。 三维电子地图以其直观的三维地形、地物代替了抽象的二维地图符号。在城市规划和设计、城市交通、城市仿真领域、大型工程浏览、军事指挥、测绘和土地管理部门和基于空间信息的分析决策中产生广泛的应用。 以下是粗略汇编整理的中国三维地图领域的发展脉络，各相关企业和研究机构和相关学者有更多的信息可以邮件交流965896441@https://www.sodocs.net/doc/a86845959.html,。 公元前3世纪（前210年）司马迁《史记》中记载有一张绘制的秦始皇大型立体地图，该地体能够较为直观形象地表示实地地形，成为表达和传播地理只是
湖南农业大学校园地图
湖南农业大学校园地图 1、校园地图定义 湖南农业大学校园地图覆盖大学商圈全境，面向师生及其居民6万余人提供地图服务。校园地图基础数据购自美国DigitalGlobe公司的QuickBird卫星照片，二维地图历时3个月绘制而成，地图系统2010秋开发完成，现正式投入使用。湖南农业大学、后勤集团等地图区域内多家单位、处所和机构在其官网首页提供链接导入。 2、校园地图特色 本系统设计并实现的校园网络社区，结合流行的WebGIS服务—Google Map，制作校园电子地图，与已有的校园网络社区进行组合，采用新兴的AJAX技术进行客户端与服务器端的异步数据交互，提高用户体验。吸收了web2.0的设计思想，使系统具有很好的扩展性、社会性、易用性和易维护性。 一．湖南农大校园地图是基于WEBGIS的校园地图。WebGIS具有传统GIS不能具备的功能和特性，在对地理信息进行收集、分析、处理之后，通过Web发布，不但达到透明化、可视化的效果，而且提高了效率。 二．构建真实性精确度高的校园地图 三．大量JS实现的地图操作 四．离线Google Maps API库 3、校园地图服务 湖南农大校园地图是为农大周边6万人口开发的区域地图，他主要为用户提供位置检索，道路指引，商铺推荐，及一些很难找的地方进行标注，为对农大不熟悉的人提供很大的方面。 校园地图可以为用户带来那些服务。 第一，校园地图可以准确的为用户提供位置检索，让用户知道该怎么走，他的路线相对于谷歌地图更加精确。 第二，校园地图为用户提供后勤商铺推荐，从热度可以看出一些商店的质量，并且提供商店的位置 第三， 校园地图的一些功能/ 第一，校园地图有一个搜索板块，可以为大家提供一个搜索平台，搜索农大内的任何建筑，道路。
宁波市三维数字地图建设与应用---文本资料
宁波市三维数字地图建设与应用 徐狄军*，王坤，廖佳 （宁波市测绘设计研究院浙江宁波315041） 摘要：本文首先阐述了三维数字地图建设的重要意义，然后以宁波市三维数字地图的建设为例，分析了三维数字地图的建设内容，研究其关键性技术，最后就三维数字地图的应用实践进行了探讨。 First, the paper describes the great significance of three-dimensional digital map construction. Taking Ningbo for example, the content, key technological problems of three-dimensional digital map construction are proposed. At last, the application of three-dimensional digital map is discussed. 关键词：三维数字地图；三维仿真；三维数字城市 l 引言 进入2l世纪，人类的活动领域不断扩大，逐渐向高空和地下拓展，“数字地球”、“数字城市”作为当今科技发展的重要方向，开始渗透到城市经济和社会生活的方方面面。 三维数字地图是利用虚拟现实技术而建立的三维模型，它运用多媒体技术和三维可视化技术将图形、图像、文字、声音等纳入到统一的窗口系统下应用，使其具有虚拟、动态、交互和网络特征，是空间数据应用技术发展的重要方向之一。 宁波市从2005年开始城市三维数字地图的建设工作，由宁波市规划局组织，宁波市测绘设计研究院负责具体实施。主要开展从二维空间的三维化拓展工作，构建一个覆盖宁波全市域、多尺度、开放性的基于三维的空间数据体系，为宁波市的城市发展提供全面的空间信息服务。本文将对宁波市三维数字地图的建设及应用情况进行探讨。 2 国内外形势 2.1国际形势 西方发达国家极为重视城市三维空间信息产品的建设。瑞士苏黎士理工大学启动CyberCity Modler项目，对欧洲很多城市建立了城市三维仿真模型。德国政府联合了几十家高校和公司大力开展了仿真城市的研究和建设工作，尤其是对高分辨率数字航空影像的合理应用，现已建成了包括柏林、汉堡、德累斯顿、科隆等几十个逼真的三维仿真城市，并开展了在城市规划和城市管理等方面的深入应用。英国伦敦为配合奥运会的举办，开展“虚拟伦敦”的项目，让专业设计人员到普通百姓都可以参与到伦敦的未来设计规划。
电子地图的制作流程
MapInfo地理信息系统平台作为一个图形－文字信息完善结合的软件工具，能将所需要的信息资料形象、直观地与地理图形紧密地联结起来，能提供大量常用的分析、查询功能，能将 结果以图形或表格的方式显示出来。 MapInfo软件提供与一些常用数据库的接口,可以直接或间接地与这些数据库进行数据交换。MapInfo软件提供的开发工具MapBasic, 可完成用户在图形、界面、查询、分析等方面的 各种要求，以形成全用户化的应用集成。配接多媒体系统可使用户对地图进行多媒体查询。MapInfo软件适用于军队管理与指挥、市场营销、城市规划、市政管理、公安交通、邮电通讯、石油地质、土地资源、人口管理、金融保险等各个应用领域，能对用户的管理、决策提供有力的支持与帮助。 一、强大的图形表达、处理功能 MapInfo做为一种功能强大的图形软件，利用点、线、区域等多种图形元素，及丰富的地图符号、文本类型、线型、填充模式和颜色等表现类型，可详尽、直观、形象地完成电子地图数据的显示。同时MapInfo对于位图文件(如GIF、TIF、PCX、BMP、TGA等多种格式的 位图文件)和卫片(SPOT)、航片、照片等栅格图象，也可以进行屏幕显示，根据实际需要还 可以对其进行矢量化。此外，DXF格式(AutoCAD和其它CAD软件包的图形/数据交换格式)的数据文件，也可以直接运用于MapInfo当中。在图形处理方面，它提供了功能强大的编图工具箱，用户可以对各种图形元素任意进行增加、删除、修改等基本编辑操作。 MapInfo所处理的电子地图与一般地图不同。一般的地图，各类要素、信息集中在一起，不利于不同用户对不同的地理信息的查询使用。MapInfo对地图是分层处理，用户可以通过图形分层技术，根据自己的不同需求或一定的标准对各种图形元素进行分层组合,将一张地图 分成不同图层。例如对于某个城市图，可分为区划、道路、河流、建筑物、标注等若干层。对于每一个图层又可以针对其信息数据的不同内容要求，运用不同的数据格式和不同的数据库类型如(dBase、FoxBase、Lotus1-2-3、Oracle、Sybase等)。而在用户对图形或数据库进行显示、编辑、查询等操作时，又可以对任意图层实现自动标注。对标注的大小、字体、位置、内容、颜色还可随时根据需要进行修改。为提高做图效率，MapInfo设有装饰层， 用户可将所画的图形在装饰层里编辑,认可后再存入相应层。利用MapInfo提供的视图工具(Zoom tool), 用户可对矢量图形和光栅图象进行任意比例的无级缩放,可纵览全局，亦可细 观局部。为了满足某些用户对于地理坐标系统的特殊需求，MapInfo不仅提供有几百种地理投影模式可供选择，用户还可以通过编辑投影参数，定义自己的地图投影模式。 二、实用的关系型数据库功能 MapInfo具有动态联接的关系型数据库的功能。MapInfo可以直接读取dBase、FoxBase、Clipper、Lotus1-2-3、Microsoft Excel及ASCII文件。在客户\服务器(Client\ server)的网格环境中,通过SQL DATALINK数据联接软件包提供的QELIB、ODBC接口，可以同远程服 务器联接，直接读取Sybase、Oracle、INGRES、DB/2 DataBase Manager 、SQLBase 、Netware SQL 、XDB等十几种大型数据库中的数据信息。MapInfo还可以将数据文件及图形目标的图形属性转换成mif、mid格式的AsCII文件，供其它用户使用。 MapInfo可以运用地理编码(GeoCode)的功能,根据各数据点的地理坐标或空间地址(如省市、街区、楼层、房间等)，将数据库的数据与其在地图上相对应的图形元素一一对应。通过完
三维电子地图
三维电子地图讲稿 一、三维电子地图的背景 随着计算机图形学、数据库应用的深入,电子地图和GIS得到了快速的发展,并己大量投入到实际运用中。其主要应用领域一直是空间数据的二维可视化。同时人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题。 在八十年代末期,随着计算机三维建模技术的出现和发展,许多研究者开始了三维地形、地物等自然场景的表现,并延伸出针对地图的三维可视化研究。 而地图的三维虚拟表达是一个以科学可视化与虚拟现实理论、地图符号与色彩理论以及信息传输、空间认知、地图感受等为理论基础,涉及三维可视化与虚拟现实技术、数字制图技术、地理信息技术、多媒体技术等多学科和技术的研究领域。 从应用的角度研究三维电子地图模型,对于增强地图表现力、提高广大地图用户的识图用图水平有很大作用,因此地图走向三维可视化是其发展的方向和必然趋势,同时地图的三维表达也是地图虚拟现实可视化的前提。三维地图和虚拟现实地图己经成为地图学的一个新的研究领域,它们的研究也将促进地图学理论和技术的进一步发展 二、三维电子地图的现状和存在问题 三维电子地图经过十余年的发展,在许多方面取得了丰富的成果,在一些领域逐渐开始得到应用。但是,三维地图也面临着一些技术挑战,许多关键技术没有得到很好的解决。列入,如何自动重构三维地理数据源,如何实现海量数据的可视化等。而且由于三维地理数据具有海量的数据和复杂的数据关系,而目前的数据库系统并不支持三维空间数据的管理,因此,需要在扩展目前的数据库系统的基础上,解决空间数据的管理和空间查询等关键问题。 当前研究和开发三维地图的思路可归纳为: (1)由二维向三维可视化领域扩展,包括由平面图转化为三维图形,典型的例子是对卫片 通过专门仪器描绘出等高线或者获得DEM技术非常成熟,其数据格式通用性很强,可以描述大范围内的地图地形; (2)直接采集三维数据,三维电子地图设计与实现构建三维图形,包括建立三维仿真、虚拟 现实(VR)等,多数属于专有数据,偏向于小范围内的细节展示,不适合于大范围的城市概貌的表现; (3)近两年,随着网络技术的飞速发展,电子地图的研究和应用也开始转向Internt网络,例 如利用工nternet网络在WEB上发布和出版二维航片、公路交通图和三维地形数据,为用户提供空间数据浏览和简单的查询功能,具有应用范围广泛、应用平台无关性、操作简便等特点。基于工nternet的电子地图迅速成为研究热点。典型的应用系统有谷歌公司的GoogleEarth,GoogleM即,NAsA的WorldWind应用系统。目前,这些三维地图在数据模型、网络传输等方面有了大的突破,但是还存在实现平台专有,技术不公开,投入庞大等问题,短时间内很难普及; (4)在传统GIS系统上实现三维地形的显示,又称为2.5维GIS,地面高程只是作为一个属性 值。现在的通用GIS系统普遍支持这种功能,如AreGIS、AutodeskMap3D、SuperMap等,给用户相当直观的地形整体轮廓。主要存在的问题是执行效率偏低,空间查询和分析功
基于Android的校园地图设计
0引言 随着经济的不断发展，人们对生活品质的要求不断提高，选择外出旅游的人数也不断增加，旅游市场的散客越来越多，旅游方式也由传统的跟团游转换为自由行的网络导航等方式。那么开发出一款适用于各大高校的旅游APP 就显得十分有开发前景。通过制作这么一款简单的手机旅游类APP ，可以奠定未来设计大型旅游APP 的基础，也可以更好的服务在校学生，使他们对学校景观及其周边环境更加的了解，为校外人士参观学校提供了一种有效的渠道。 1开发平台及其相关技术 本文主要是在智能手机的Android 系统平台上开发，运用Java 语言[1]及相关的Android 编程知识，制作出一款旅游类APP 。 Android 系统是安装在移动设备（例如智能手机、个人数字助理（PDA ）、MP5播放器、手持终端、平板电脑、电子书等）上的操作系统软件，用于管理和调度移动设备的软、硬件资源。自2007年推广以来，在全球形成了研究Android 操作系统的热潮。其开源和强大的网络功能使得Android 系统在与其他嵌入式系统竞争中有着很大的优势。2软件的需求分析 江西财经大学至今已有近百年的办学历史，分为四个校区：蛟桥园、麦庐园、枫林园和青山园。江西财经大学悠久的办学历史不仅沉淀了丰厚的文化底蕴，而且还建设和保留了许多引人驻足的美景和历史遗迹，特地来校园看风景的人络绎不绝。所以设计并开发一款适用于江西财经大学的旅游类APP 是十分有必要的。3软件的总体结构 根据江西财经大学的地理位置，可将该系统分 基于Android 的校园地图设计 邹宗佑关春花潘王番王萍 （江西财经大学软件与通信工程学院，江西南昌330013） 摘要：为了解决各大高校内游客及大一新生入校时对学校陌生而迷路的情况，本文以江西财经大学为例，采用Eclippse 的开发环境，利用Android 技术开发出一款在江西财经大学使用的带有地图和导航功能的手机APP 。关键词：Eclipse ；Android ；地图；导航中图分类号：TP311文献标识码：A 文章编号：1671-4792（2016）11-0173-03 Campus Map Design Based on Android Zou Zongyou Guan Chunhua Pan Fan Wang Ping （School of Software and Communication Engineering ，Jiangxi University of Finance and Economics ， Jiangxi Nanchang 330013） Abstract ：In order to help the visitors and freshmen who are unfamiliar with the college campus and get lost ，this pa-per ，taking Jiangxi University of Finance and Economics as example ，develop a map and navigation app with An-droid development technology under Eclipse environment.Keywords ：Eclipse ；Android ；Map ；Navigation ★基金项目：大学生创新训练项目 2016年第11期 总第180期 科技广场 173—— DOI:10.13838/https://www.sodocs.net/doc/a86845959.html,ki.kjgc.2016.11.042
三维地图制作
三维地图制作 产品简介 三维地图制作，首先采用最新的高分辨率的卫星图或航拍图为数据制作底图，并以此勾画出需要建设三维地图城市的地表范围和划分道路、河道、山体等地形地貌，再通过专业的三维建模软件来制作城市建筑的三维模型，后期对建筑物贴上相应纹理，以固定的视角来展示城市的三维地图。 三维地图特点 工艺流程 1、影像数据定位处理 通过卫星影像图定位，确定楼宇所在地，整理成表
2、地理信息实地采集 定点完成根据实际需要采集的区域与楼宇，分配该区域负责的专业采集员进行相关地理信息的采集。采集过程结合卫星地图，对该区域的建筑物进行拍摄、记录、绘制平面图等，然后打包传送到回公司总部，进行3D 立体制作。
3、根据卫星影像地图和实地3D数据建模 地图图像制作人员根据采集回来的素材，结合卫星影像图进行三维建模 4、后期制作 建模流程完成后，进入后期制作，将对实体进行拼接、组合、渲染。将多个区块拼接构成大地图，之后进行质检（走内部测试流程）
资质证书 1.三维地图行业中最早获得《国家乙级测绘资质证》的企业，严格依法生产和运营 2.百纳九洲在国内三维地图业内最早通过地图安全审校专业培训，并拥有国家颁发的《互联网地图安全审校上岗证》对于地图进行安全审校。
我们的优势 1、准确实测:卫星影象图作为采集数据的一个蓝本，确保了建筑物的位置准确性，和3D美工制作铺设楼房的正确性。由于卫星图并非即时的图片，制作以实测为准。 2、高清建模:百纳九洲采用当今国际流行多边形建模技术，在保证还原楼房真实形状的同时也能保证制作的速度。在制作楼房的时候，根据采集照片对楼房的每一部分进行推敲，结合卫星图片制作建筑，制作好建筑后，严格按照卫星图片上建筑的位置对制作好的建筑进行摆放，减少建筑与建筑之间、建筑与地表之间的位置误差。 3、精细贴图:百纳九洲对每一栋建筑进行细致的贴图，建筑外墙、窗体、装饰物的材质来自采集的照片或者精选的素材库，尽量还原建筑的真实外观。 4、真实渲染:百纳九洲采用渲染效果非常接近于真实的光线跟踪渲染器，使百纳九洲的三维地图有着良好的层次感和丰富的色彩，在增强立体层次的时候不会让客户觉得很刺眼，大大提高了产品的友好度，同时根据光线跟踪渲染器的特点对模型、贴图进行优化，使渲染的速度进一步的提升同时不降低产品的效果。 5、美化环境:百纳九洲按照卫星图片来进行环境的布局，对照卫星图片布置绿化、草地、树木，同时在保证在真实的情况下对环境做美化处理，增强产品的可看性。 经典案例 深圳三维地图
3维地图制作流程
三维电子地图的核心制作流程—案例分析 一、地图的概述及发展 地图是按照一定的数学法则，根据地图投影、地理坐标和比例尺，经过制图概括，在一定的载体上用各种地图符号（点、线、面状符号）和文字注记、颜色来表示一定区域内的地形、地貌、地物等地理信息。它反映各种自然和社会经济现象的空间分布、组合、联系及其动态变化。因此，地图是对地理空间信息的抽象化、符号化的描述。 近年来，随着互联网的不断普及和发展，电子地图也因以互联网为载体而快速兴起，地图已经从纸上走到了互联网、个人电脑和手持设备。人们可以很方便地在电子地图中搜索感兴趣的地点、行车线路和公交线路等，为出行安排提供参考建议。 众所周知，我们生活在一个真三维的现实世界里，而传统的二维地图只对处于三维空间中的各种地理对象全部进行向二维平面投影的简化处理，导致第三维方向（即垂直方向）上的几何位置信息、空间拓扑信息和部分语义信息的损失，不能完整地反映客观世界。 近几年来，随着计算机技术，特别是计算机图形学、网络、多媒体、虚拟现实技术、三维仿真技术的快速发展，地图发生了很大的变化，正在向网络化、互动化以及三维化的方向发展。 二、三维电子地图概述 三维电子地图是以其直观的三维表现形式，将真实地形、地貌、地物通过虚拟现实技术以及三维仿真技术，以互联网为载体，通过直观的方式模拟人的地理空间认知方式以及进行各种空间地理分析的阶段，将真实的地理空间信息以动态的、多维的、可交互的描述。 三维电子地图这种描述形式，使得地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化和地图内容凝固化、静止化、平面化的状态。与之相适应的是，地图制图从传统的地图符号的选择、制作、组织协调和绘制转变为三维地形、地貌、地物的构建、以及分析应用模型的建立。这一变化也使地图学理论从单纯的地图传输理论、地图语言理论以及地图认知理论转变为在三维虚拟地理环境中，模拟人在自然地理环境中(包括地下、地面、空中)进行地理认知、空间地理分析应用的理论研究。所以，三维仿真技术在地图学上的应用贯穿了传统的制图和利用地图进行分析应用的全过程。