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。

图1 柏林图2 洛杉矶

2.2国内形势

在国内，已有十多个城市已经开始城市三维空间信息建设，其中多数以城市规划三维仿真应用为切入点，建立了一批城市三维信息管理系统，取得了良好的应用效果，如武汉三维数字地图系统、广州规划三维电子报批系统、数字烟台三维城市规划信息系统、三维数字北京等。

图3 北京图4 武汉

3 三维数字地图建设内容

宁波市三维数字地图的建设以虚拟现实技术、三维GIS技术和信息管理技术等为核心，以计算机网络和软硬件平台为依托，以相关国家政策、法规和行业标准等为保障，通过Internet/Intranet等方式真实、直观、充分地展现宁波市的城市空间框架，通过与宁波市各部门的业务信息系统（如规划管理与审批系统、应急管理系统、社会安全系统、数字城市管理系统、城市综合管网信息系统等）紧密结合，实现城市三维空间信息数据的全方位共享与交换，形成对行政管理和社会的应用与服务。

3.1标准建设

建立健全的城市三维空间信息标准化体系，有利于加强三维空间信息成果的管理和应用，避免由于建设技术多样性，导致三维空间信息成果的格式、内容、数据精度等无法统一，避免今后的数据共享和应用方面的困境。

图5 宁波市三维标准体系建设

1、宁波市城乡规划测量管理技术规定

《宁波市城乡规划测量管理技术规定》明确在建筑竣工测量时需建立竣工区域的三维地物要素模型，并发展增加了建筑竣工测量的工作内容，如屋顶标高测量，屋顶平面测量、建筑外表纹理采集等，规定建筑竣工测量中须建立三维模型的地物要素，规定建筑竣工测量的三维地物模型制作要求（几何数据制作要求、纹理数据制作要求），规定竣工测量资料中应包括三维地物模型数据及其元数据。

2、宁波市三维数字地图技术规程

2008年9月，由宁波市规划局组织，宁波市测绘设计研究院负责实施，开展了《宁波市三维数字地图技术规程》的编写工作，经过多方调研和反复实践，于2009年8月编制完成并通过了专家评审。规程从城市三维数字地图的基础数据来源、数学基础、模型组织、数据精度等多个方面进行分析和规范制定，确保了三维数据的一致性、可靠性和有效性，统一了城市三维数字地图制作及质量要求，实现了三维数据的标准化，促进了三维数字地图数据的共享。

3、宁波市建设工程方案三维仿真模型数据要求（暂行）

《宁波市建设工程方案三维仿真模型数据要求》规定了建筑工程、道路工程设计方案三维仿真模型的数据要求，包括数据组织、命名规则、建模规定及项目元数据等。建筑工程模型内容包括项目用地范围内的建（构）筑物、道路、景观、规划控制数据等，道路工程模型包括项目用地范围内的道路、桥梁、隧道、交通附属设施、景观、规划控制数据等。

3.2数据建设

宁波市三维数字地图数据库目前主要分为四个层次，第一层是地形地貌模型库，第二层是建筑体块模型库，第三层是城市地理模型库，第四层是地下空间模型库，数据库组织层次如下图所示：

图6 三维数字地图组织层次

3.2.1 城市地理模型库

城市地理模型库主要对城市建筑、道路、水系等进行精细建模，能够真实再现城市景观。三维模型基底位置与1：500数字线划图平面位置保持同精度，即一类地物点平面中误差不大于cm 5±，模型上其他特征点采用利用全数字摄影测量系统采集的矢量数据制作，其平面定位精度点位中误差不大于cm 25±，高程精度以原始立体像对采集的矢量线精度为准，高程中误差不大于cm 30±。目前已建成建筑标准模型数据150 km 2。

图7 市主要建成区建筑标准模型数据库（三江口场景）

城市地理模型库建设内容包括：

1) 所有一层及一层以上建（构）筑物；

2) 城市主要道路、水系；

3) 城市主要道路上的树、路灯、交通指示牌、红绿灯指示牌；

4) 景观地带的树、路灯、交通指示牌及其他重要的景观建筑等。

3.2.2 建筑体块模型库

建筑体块数据库利用1:500和1:1000两种比例尺数字地形图建成，数据采用竣工测量方法保持实时更新。地形图数据的平面坐标采用宁波市独立坐标系，高程采用1985国家高程基准，1:500和1:1000数字地形图中的建筑位置平面中误差分别不超过7.5cm 和12cm ，数据覆盖市规划区范围1360 km 2。

图8 建筑体块模型库

建筑体块数据库平面精度保持与源数据一致，建筑高度计算通过建筑层数与固定层高

3m的乘积得出，能够反映建筑体量，总体体现宁波市城区建筑分布的现状和基本状况。3.2.2 地形地貌模型库

地形地貌模型库主要利用数字高程模型和数字正射影像生成，采用1:50 000、1:10 000、1：2000三种比例尺DEM和DOM数据，平面坐标系采用宁波市独立坐标系，高程系统采用1985国家高程基准，其具体指标如表1：

表1不同尺度三维地形地貌模型的数据指标

地形地貌数据库可以展现真实的三维地理环境，建成实例如图9所示：

图9 地形地貌模型库

3.2.2 地下空间模型库

主要利用现有地下停车场等数据进行建模，能够直观地描述地下空间的三维特征及的空间关系。目前已完成2009年30个新竣工项目的地下空间模型建设。

图10 地下空间模型库

3.3平台建设

平台建设主要用于为服务对象提供直接产品体验。应用支撑系统主要软件有三维仿真系统、三维数字地图发布系统，系统构成及各部分特点如下：

软件体系建设根据业务需求及不同平台特点，应用领域不同，具体如下：

三维仿真系统：适用于对效果要求强烈，仿真度高，数据区域范围有限的规划方案审查、视听宣传等领域。

三维数字地图发布系统：适用于即时性要求高，宏观决策支持要求高，以办公应用为需求的政务管理等领域。

4 关键性技术

4.1 多源多尺度模型的融合及海量数据管理

与传统的二维数据相比，三维地理信息数据具有数据复杂、数据量庞大的特点，其数据建库组织是一个非常重要的技术和策略问题。主要包括：

（1）数据组织方法。在三维数字地图建库过程中涉及到二维和三维数据，对于二维数据可采用传统的数据组织方法，对于三维数据主要采用不规则网格组织模型数据，充分发挥各种数据组织方法的优势：同时，考虑三维模型数据与二维数据的对应．以实现二维数据和三维数据的统一管理。

（2）数据压缩方法。对规则格网的栅格数据（如DEM、DOM数据），建立金字塔数据结构并进行压缩；模型数据则采用LOD方法进行压缩。

（3）空间索引建立。对于海量数据的三维场景，必须建立适当的空间索引以加速三维模型数据的定位与访问，提高数据访问和存储的效率。

4.2 三维建模技术

三维数字地图的三维建模就是重建城市真实地理环境，即以真实的地理空间位置再现城市现状景观（包括地形地貌、城市建筑与道路设施等）。要在计算机中模拟现实世界，就必须建出在在多维尺度下外形、光照、质感等各方面都与真实对象相似的对象模型。需要解决以下问题：

（1）建模区域划分。城市包括了建成区、郊区等，建成区包括了新建地区、待改造地区等，首先要又寸建模区域进行规划，合理划分建模工作片区(格网划分、街区划分)，对每个区片设定建模级别，是建模之前首先要开展的工作。

（2）多源数据的整合利用。三维城市模型建设涉及DEM数据、DOM数据、地形图、实拍照片、规划图纸等多种数据源，需要有效整合这些原始数据，并按应用要求，对原始数据进行流程化处理，满足三维模型在几何、细节上的要求。

（3）大范围三维场景模型的快速建立。对于大区域的三维模型的建立，要有一个快速建模的技术和方法，提高模型建立的自动化水平，同时保证模型的质量。

（4）制定建模技术规范技术标准。三维数字地图系统建模范围大、模型种类多样，统一的建模标准和规范非常重要，它不仅可保证模型建设的质量和效率，使建模工作顺利进行，还可推动和实现三维数据的共享。

4.3 大规模场景的三维可视化技术

三维数字地图涉及的地理事物和景观对象信息纷繁复杂，在通常的硬件条件下，按照常规的可视化技术进行海量数据的实时可视化几乎是不可能的，因此，必须针对项目本身特点研究特殊的处理策略。具体包括：

（1）有效的场景管理。采用基于节点的、分层和分块的三维场景数据组织模型，简化场景的管理：同时，采用高效的数据组织和索引方法，提高空间操作的效率。

（2）高效的场景简化。综合运用金字塔数据压缩存储技术、多分辨率模型技术、基于LOD的场景简化技术等，加快三维场景的绘制。

（3）高效的可见性技术。采用快速高效的可见性判断技术，提高数据加载和绘制的命中率；同时结合高效的并行载入技术，实现场景实时浏览和数据载入的同时进行。

4.4 三维空间数据的查询、分析与运算

三维空间数据的查询、分析和运算是辅助日常规划管理的基础，具体包括：

（1）在三维空间实体及其相互关系的数据组织的基础上，实现空间关系计算。

（2）在空间分析模型和算法方面，采用三维算法模型（如：日照分析、通视分析），并对其进行优化。

4 宁波市三维数字地图应用现状

宁波市三维数字地图目前形成了仿真规划、政务管理、视听宣传等三大类别的应用服务体系。根据对空间数据种类、精度要求，终端产品的运行环境等的不同，制度了不同的用于服务策略。

4.1 仿真规划服务

宁波目前在市规划区对建设工程设计方案审查阶段试行采用三维仿真辅助审查，并结合竣工测量实施三维基础地图测量，为规划验收提供了直观的依据。

辅助方案审查

以应用支撑系统中的三维仿真系统为基础，建设了三维仿真辅助审查系统，将拟建的建（构）筑物及其他设施的位置、高度、外观、空间形态等要素通过数据处理，建立三维仿真模型，从而直观真实地展示设计方案。此外，基于城市仿真基础数据，我院还开展景观视域分析、空间体量分析、城市灯光设计、街景改造模拟等仿真咨询服务。

图11 三维方案审查

辅助规划测量

以应用支撑系统中的三维数字地图发布系统为基础，建设了规划一张图系统，通过在规划一张图系统中结合竣工的三维模型，使规划管理者能够及时发现与规划内容不相符合之处，大大提高规划批后检查的效率。主要服务内容如下：

（1）可视化掌握建设项目总体建设情况。

（2）利用叠加的规划线网、用地属性数据核对已竣工的建设项目三维模型。

（3）对竣工三维模型进行各项指标的核算和分析。

图12 南都花城竣工三维数字地图

4.2 政务管理服务

立足三维基础数据库，统筹兼顾政府各部门、各企事业单位、社会公众的需求，宁波市开展了大量基于三维的政府管理服务工作，为宁波市各局办单位提供城市仿真信息，辅助政务管理。实现跨跨部门、跨行业的三维空间信息资源共享。

◆海曙区三维安全生产监督平台

以应用支撑系统中的三维数字地图发布系统为基础，与海曙区安监局合作，结合该局原有办公网络，建设完成了海曙区三维安全生产监督平台，覆盖110个高层建筑，通过网络把三维建筑与消防、物业、人口等信息相结合，直接为海曙区安监局、物业管理办公室、消防大队服务，能够有效的提高上述单位的管理水平，起了良好的示范作用，能够为今后的服务拓展提供了宝贵的经验。

图13 建筑内部消防设施布局

◆宁波市海洋与渔业信息化综合管理平台

以应用支撑系统中的三维数字地图发布系统为基础，与市海洋局合作，建立了宁波市海洋与渔业信息化综合管理平台（一期）项目完成。海洋管理信息平台及应用系统是宁波市首个大型的二维和三维集成的GIS应用项目，对全面提升宁波市海洋与渔业管理与服务水平、建立全市海洋与渔业信息资源共享机制、发挥海洋与渔业信息资源在经济和社会发展中的作用，将提供信息化保障。

4.3 视听宣传服务

为宁波江北湾头RBD、春晓新城等区块开发制作视听宣传产品，充分展示了各新区风貌和活力，为宣传各区域规划远景增添了亮丽的色彩。目前这些成果在开发区进行招商引资等工作已经发挥了极其重要的作用。

利用城市三维仿真技术可以制作规划中的重点区块和特殊地段的动画场景，从而用于展示规划后的逼真效果。

图14 滨海新城和湾头规划仿真宣传片

5 结语

三维数字地图是真实模拟的数字化城市空间环境，实践证明，三维数字地图系统在城市规划领域已经发挥了巨大作用，提升了行业技术水平，在其他行业也显露出勃勃生机。同时，当前条件下肩负重任的三维数字地图系统建设还是一项十分复杂的工程，在数据融合、模型构建、网络传输、三维空间数据管理与分析、地理协同等方面．还有许多工作有待进一步完善和深入研究，相信随着相关技术的突破和项目建设的深入，三维数字地图系统会逐渐走向成熟，在国民经济和社会发展中发挥更大作用。

参考文献

[1] 李清泉，杨必胜等．三维空间数据的实时获取、建模与可视化．武汉大学出版社，2003

[2] 朱庆，李逢春，张叶廷．三维城市模型的统一表示．长安大学学报(自然科学版)，2007

年1月，27卷

[3] 周艳，朱庆，黄铎．三维城市模型中建筑物LOD 模型研究．测绘科学，2006年9月，31

卷(5期)

[4] 杨建思，杜志强，彭正洪等．数字城市三维景观模型的建模技术．武汉大学学报(工学版)，

2003年6月，36卷(3期)

作者简介：徐狄军（1974-），男，高级工程师，主要从事三维仿真技术的应用研究。

实景三维数字城市共享平台解决方案

. 概况 通过政务基础信息资源共享平台，各职能局可以将政务基础信息数据上载到共享平台上，供其他职能局共享使用，为领导提供可视化决策支持；也可以通过共享平台提供的数据共享访问接口方式，支撑各职能局专业应用系统的开发，不仅可以避免重复建设，促进资源的共享和有效利用，节约大量的财力、物力和人力，更是大大缩短了专业应用系统的建设周期，同时又有力地保障了系统建设的成功率。 1.1建设目标 以科学发展观为指导，建设标准统一、功能完善、高速宽带、互联互通、信息共享、安全可靠、可扩展性强的政务基础信息资源共享平台，广泛应用各类政府业务信息系统，积极推动政务基础信息资源数字化。对内，全市各部门能借助现有业务系统在共享平台上共享所需的各类数据和信息，实现科学、合理高效的行政审批和决策；对外，能方便、快捷地向社会提供相关的服务和政府信息公开。 1.2建设范围 在城建基础数据共享平台建设范围的基础上，从城建口4个部门市规划局、市国土局、市住建局、市市政管理局扩展到旅游委、公安局、国税局、地税局、民政局、计生委、统计局、工商局、质监局等其他相关政府职能单位，建设一个全市统一，应用广泛的政务基础信息资源共享平台，实现信息资源的整合、共享和交换，避免无序和低水平重复建设。 1.3建设内容 城建基础数据共享平台已建设的，将不列入政务基础信息资源共享平台项目建设内容。城建基础数据共享平台正在建设的内容主要包括统一的基础地理信息数据库建设、城建口档案电子化建设、地下管线数据库及城建口相关应用系统建设。 1.4应用范围 可应用于至少37个职能部门，既要满足各部门内部业务应用，又要实现跨部门业务协同。该项目以城管执法、旅游、领导决策、应急指挥、城市运行管理、环境保护、智能交通、户籍人口管理、食品药品监督管理、社会保障管理与服务、公共卫生、土地房屋管理、中小企业服务、地下综合管线管理、企业信用、个人信用、文化执法等领域的实际需要为驱动，为社会公众提供相关服务（影像地图服务等）以及为政府提供信息公开窗口（政务基础信息公开查询等）。 2建设必要性 2.1建设背景 随着城市管理建设对城市地上、地下空间数据的要求越来越迫切，开展城建基础数据共享平台建设工作，实现对城建基础信息资源的科学有效管理, 以满足各类空间地理信息的管理应用和城建口部门间共享的迫切；随后应政府各职能部门的要求，市政府决定将数据共享范围从城建口部门扩展到全市各职能部门，同时将城建基础信息数据范围从地理信息拓展到人口、法人、经济等领域，搭建起城建基础数据共享平台为基础政务基础信息资源共享平台。 目前各部门存在“多系统、多平台、少共享”的现象。旅游、国土资源、工商、水务、住建、交通、交警大队、规划、城管、工商、卫生各部门都有自己的信息系统或者平台。例如，系统方面已有数字城管、工商的企业管理系统、国土的电子政务平台、规划的办公业务系统、交警的视频

中国主要城市三维地图

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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

三维数字地形图测绘技术探索 梁娟

三维数字地形图测绘技术探索梁娟 发表时间：2019-10-17T14:21:40.990Z 来源：《建筑细部》2019年第8期作者：梁娟 [导读] 三维数字地形图会将微小区域中的地理信息，凭借大比例尺，直接且形象的展现在人们的眼前。 身份证号码：450330198411101xxx 摘要：三维数字地形图实际应用的过程中，让传统意义上的二维熟悉地形图信息变得更为丰富一些，将其逐渐延展为三维地理空间数据信息，在本文当中首先对三维数字地形图测绘技术的特征进行分析，而后分析其具体构成结构，希望可以在日后地形图测绘工作进行的过程中，可以将三维数字地形图测绘技术的优势充分展现出来，妥善解决以往二维地形图测绘领域中存在的问题，让地形图测绘效率及水平得到大幅度提升。 关键词：三维；数字地形图；测绘技术 1.三维数字地形图测绘技术的研究背景 三维数字地形图会将微小区域中的地理信息，凭借大比例尺，直接且形象的展现在人们的眼前，在展示地形的过程中，可以较为清晰的将客观实现表现出来，地表的高低起伏，在使用三维数字地形图技术对地物进行展现的过程中，人们能够对地物的真实形状及空间结构形成清晰的认识，三维数字地形图实际应用的过程中，要求使用更为专业的测绘技术，以此为基础获取到的信息数据，是要比二维数字地形图当中更为精准一些，因此也就需要对此技术措施做深入的研究分析。三维数字地图概况如图1所示。 图1 三维数字地图概况 2.三维数字地形图展现出的特征 三维数字地形图可以将制图范围中地球自然表面的高低起伏反应出来，也可以反应地物的立体形状。 是使用三维离散点表示地形或者地貌以及地物空间形态的矢量地图，在反应地物的平面位置或者大小和纵向高程的过程中，都是依据同一个比例尺将其表示出来的 三维数字地形图仅仅是使用数字或者电子形式的，并可以是纸质的、 三维数字地形图是将抽象符号作为基础内容的三维空间数据可视化表达，可以更为精准且完整的将客观世界呈现在人们的眼前，凭借立体造型技术向用户展现地理空间现象，可以更为精准的将地理实体空间特性展现在人们的眼前，不单单是可以将空间对象之间的平面关系展现出来，也是可以表达地面高程和地物的高度，促使数字地图的空间表现能力及测量水平得到大幅度提升，在此背景下自然也是可以让人们对地图的空间认知能力及空间分析能力得到大幅度提升。因此是可以将其在各个工程项目中应用，特别是可以在更为复杂的地形当中将其价值充分展现出来，可以查询任意特征点的平面做坐标和高程，也就是三维坐标，测量或者查询任意两个特征点之间的距离和空间方位角。为后续工程规划及设计工作的顺利完成奠定坚实的基础。除此之外，三维数字地形图技术实际应用的过程中，可以绘制出各种类型的三维影像地图，或者是推动三维空间数据向着可视化的方向发展，让它们显得更为逼真和精准一些，就好险是二维数字地图是二维GIS 的基础内容一样，三维数字地图实际上也是三维GIS的基础内容。所以三维数字地图是三维空间数据显示和管理技术的基础内容，详细对三维数字地图这一技术措施进行分析，就能够为虚拟现实技术以及三维GIS的发展奠定较为坚实的基础。 3.三维数字地形图技术的具体构成结构 3.1点方式数据获取技术 全站仪测量技术投入使用之后，可以直接获取到三维空间数据，不单单可以对地表点的三维坐标数据形成清晰的认识，全站仪定位测量模式实际应用的过程中，还能够展现出下文中所说的这些优势，点位的布置是较为灵活的、可靠性比较强，经济性也比较强，能够在林区等复杂环境当中，精准的完成定位测量工作，也可以为高精度要求区域测量及空间数据更新等工作的顺利完成奠定坚实的基础，相较于以往的人工采集模式来说，促使工作效率得到大幅度提升，有效控制工作量的同时花费的资金也比较少，卫星导航定位技术可以完成导航定位及授时工作，定位工作进行的过程中，并不需要依靠地面控制点，是我国控制测领域中施行的一项重要措施，这一技术措施实际应用过程中，展现出的优势在于，基本上是不会受到地形及天气等因素的影响，抗干扰能力也比较强，定时及定位的速度比较快。 3.2数字地形建模技术 地形建模图形描绘工作进行的过程中，可以使用到的方法有很多，等高线是地面上高程相等且相邻的各个点连接而成的曲线，是在任意离散点上表达地形的基础上，直接使用等高线上的各个点位生成三维地形，将地形的高低起伏及地面高程呈现在人们的眼前；不规则三角网模型，直接使用测量区域中野外实测采集的离散点开展构建工作，通过现行插值这一方法对此采样点的高程数值形成清晰的认识，通过不规则的三角网模型开展三角地形空间分析工作，构成覆盖整个区域并且不相互重叠的很多三角形；依据既定规模的单元将测图区域划分为规则排雷的网格，使用离散的高程点构建规则的网格表达地形，其所展现出的特征是随着地形复杂程度的提升，采样间隔也会随之提升，规避了规则网格表达地形的缺陷，但是暴露出的问题是数据结构复杂性太强。 3.3激光测量技术 随着激光技术及电子技术的发展，激光测量技术逐渐从以往的静态点测量发展为三维立体测量技术，通过高速激光扫描测量这样一种方法，大规模且精准的获取被测空间表面三维坐标数据，为目标物体三维模型构建提供一种崭新的技术措施，因为这一技术措施实际应用的过程中展现出迅速性以及实时动态性以及高精准性等特征，可以为三维地形图测绘技术的顺利应用奠定坚实的基础，保证三维地形图测

三维地图简介

1. 概述 三维虚拟仿真平台旨在建设一个具有大范围的海量城市数据一体化管理、无缝三维实时漫游、独具特色的空间多媒体信息查询、表示、分析和决策功能的虚拟城市管理信息系统。 近年来，数字省市、数字城镇已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略、争先抢占的科技、产业和经济制高点之一。加速城市的发展，提高管理水平，需要借助于现代化的科学手段--3D网站，进行城市体系规划与管理建设。 据目前对我国大部分城市的摸底调查，除少数大、中城市已建立了城市管理信息系统外，而绝大部分地区的空间信息管理手段仍然沿用比较落后的手工操作方式，即便是用一些地理信息系统（GIS）管理着空间数据，但仍停留在简单的二维数据管理、显示的基本功能，分散地、相对独立地和非标准地管理模式，很难进行地域管理的三维综合研究和空间分析，使各级领导部门不可能及时地得到对空间的清晰、直观的认识。 城市规划设计的主要研究对象是城市的体形结构与各个要素，在设计过程中需要进行大量的空间形象思维。传统的城市模型只能获得城市的鸟瞰形象；效果图只能提供静态局部的视觉体验；动画不具备实时的交互性，人是被动的，并且制作周期长。这些传统技术只能实现简单、固定的演示功能，尚不能很好地满足当前城市设计的需要。另外，随着空间范围的扩大，传统的方法也无法胜任空间数据的管理和维护。 同时，城市中存在大型的港口、工厂、地下管网、人防设施等部门，它们具有地形起伏较大、管网密集、需要精确定位等特点，用传统二维的表示方法很难加以准确描述和信息管理。 VR虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真。从二维地图、沙盘、动画，到虚拟视景仿真是一个合乎人们认识深化和技术发展的必然结果。 2. VR虚拟城市与仿真技术发展 美国目前已经有50个城市计划建立了“数字虚拟城市”。我国北京、上海、香港、台北、深圳、广州、南海、厦门等城市也正在积极筹建之中。普遍认为，

中国主要城市三维地图

中国主要城市三维地图 点击你所要找的城市名称《看奇迹会怎样出现》 合作城市：吴江太仓昆山丹东江阴佛山武夷山无锡江阴潍坊九江贵阳万州义乌黄山马鞍山福州武夷山 直辖市：北京上海重庆天津 特别行政区：香港香港(English) 香港(繁体) 其它省市： 浙江杭州宁波湖州金华桐庐绍兴诸暨柯桥嵊州新昌嘉兴丽水衢州绍兴台州温州舟山 广东广州深圳潮州东莞佛山河源惠州江门揭阳茂名梅州清远汕头汕尾韶关阳江云浮湛江肇庆中山珠海 山东济南临沂青岛威海济宁东营淄博日照邹城滨州德州菏泽莱芜聊城泰安潍坊烟台枣庄 江苏苏州常州南京木渎淮安连云港南通宿迁泰州无锡徐州盐城扬州镇江 湖南长沙常德郴州衡阳怀化娄底邵阳湘潭湘西益阳岳阳株洲永州张家界 湖北武汉鄂州恩施黄冈黄石荆门荆州潜江宜昌神农架十堰随州天门仙桃咸宁襄樊孝感 四川成都都江堰温江阿坝巴中达州德阳甘孜广安广元乐山凉山泸州眉山内江南充攀枝花遂宁雅安资阳自贡 辽宁沈阳大连锦州鞍山本溪朝阳丹东抚顺阜新葫芦岛辽阳盘锦铁岭营口 陕西西安安康宝鸡汉中商洛铜川渭南咸阳延安榆林 河北石家庄廊坊保定沧州承德邯郸衡水秦皇岛唐山邢台张家口河南开封洛阳郑州安阳鹤壁焦作漯河南阳平顶山濮阳商丘新乡信阳许昌周口驻马店三门峡 福建福州厦门龙岩南平宁德莆田泉州三明漳州安徽合肥宣城马鞍山安庆蚌埠亳州巢湖池州滁州阜阳淮北淮南黄山六安宿州铜陵芜湖 黑龙江哈尔滨大庆大兴安岭鹤岗黑河鸡西佳木斯牡丹江七台河齐齐哈尔双鸭山绥化伊春 海南海口白沙昌江儋州东方乐东陵水琼海琼中三亚万宁五指山文昌 江西南昌九江抚州赣州吉安景德镇萍乡上饶新余宜春鹰潭 甘肃兰州白银定西甘南嘉峪关金昌酒泉临夏陇南平凉庆阳天水武威张掖 贵州贵阳安顺毕节六盘水黔东南黔南黔西南铜仁遵义 吉林长春延吉敦化珲春白城白山吉林辽源四平松原通化延边青海西宁果洛海北海东海南海西黄南玉树 山西晋中太原长治大同晋城临汾吕梁朔州忻州阳泉运城 云南丽江昆明保山大理德宏迪庆红河临沧怒江普洱曲靖玉溪昭通文山西双版纳

宁波市三维数字地图建设与应用

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。

全国主要城市立体地图

全国主要城市立体地图 恭贺E都市扩展并更新至全国各大城市版图！现三维网络城市已覆盖全国主要大中型城市，重点城市309个，县市2826个；为大家创造更全 更强更美的新世界！ 合作城市 吴江太仓昆山丹东江阴佛山武夷山无锡江阴潍坊九江贵阳万州义乌黄山马鞍山福州武夷山 直辖市 北京上海重庆天津 特别行政区 香港香港(English)香港(繁体) 浙江 杭州宁波湖州金华桐庐绍兴诸暨柯桥嵊州新昌嘉兴丽 水衢州绍兴台州温州舟山 广东 广州深圳潮州东莞佛山河源惠州江门揭阳茂名梅州清远汕头汕尾韶关阳江云浮湛江肇庆中山珠海 山东 济南临沂青岛威海济宁东营淄博日照邹城滨州德州菏 泽莱芜聊城泰安潍坊烟台枣庄

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探讨三维数字地形图测绘技术_宋秀容

二 ○一二年第二十二期 ３３５ 华章 Magnificent Writing 探讨三维数字地形图测绘技术 宋秀容 （青海省第二测绘院，青海西宁810001） ［摘要］本文分析了总结二维数字地形图的局限性，以及三维数字地形图突破空间的限制，根据三维数字地形图 的特点，提出三维数字地形图研究的意义及需要解决内容。 ［关键词］测绘技术；三维数字；意义现实世界是三维的立体空间，作为对客观存在特征的一种 科学的概括，随着时间不断地发生变化。传统的二维纸质地形图具有重要的科学和军事应用价值，但它不能直观地展现现实世界的丰富多彩和千姿百态，二维数字地形图的不足主要表现在二维数字地形图采用正射投影的方式表达地形和地物，无法表达地物的空间立体结构和关系，只能较准确地反映地形和地物在同一水平面上的位置，不能实现空间方面即三维的量算和分析，对于空间信息的抽象表达很不直观，随着地图学理论与技术的进一步发展表述三维的地理信息技术出现了。 三维数字地形图研究的意义在于它既能反映制图区域内地表微小的高低起伏，能比较精确、细致、直观地反映空间地理信息，又能真实的反映其上地物的空间立体形状和结构，能反映地物的平面位置与垂直方向的高度，是数字或电子的形式，是三维GIS 和虚拟现实技术VR 的数据基础和技术基础。 1、三维空间数据的实时获取 三维数字地形图对地理信息精细、完整的表达是建立在大量、细致的数据采集基础上，传统测量技术是空间定位的基本手段。 1.1点方式数据获取技术。全站仪测量技术可以获取三维的空间数据，不可以获得地表点的三维坐标数据。全站仪定位测量有以下五点优势是：布点灵活，精度高，可靠性高。效率高，经济性好。适合林区、矿井等复杂条件下的定位测量，以及精度要求高的区域测量和空间数据更新，比原来人工采集方法大大提高了工作效率，工作量提高的同时花费较小。卫星导航定位技术能够完成导航定位和授时功能，定位无需仰仗地面控制点,现在是我国控制测量的主要手段。其最主要的优点是几乎不受地形和天气限制，抗干扰能力好，实时定位速度快。 激光测量技术现在已经发展到动态的实时跟踪测量再到三维立体量测领域，其优点为快速性，不接触性，穿透性，实时、动态、主动性，高精度、高密度，数字化、自动化。它采用全数字特征，可靠性良好，能够实现大范围内目标空间数据的快速采集，解决测量人员难以到达的区域，反映目标地物不同层面上的采样信息，不受时间和空间的限制。 1.2面状方式获取技术。摄影测量技术是利用光学摄影机或者其它传感器采集被测对象的图像信息，目前摄影测量最常见的有以下几种分类方法按用途分类，按距离远近分类，按技术方法分类。数字摄影测量以数字影像为基础，根据像点与相应地面点之间的数学关系，利用计算机进行分析处理。 遥感技术获取的影像受到精度、分辨率的限制在构建三维模型的时候都要依赖于大地测量的数据成果。从远距离高空及外层空间的各种平台上利用可见光、红外、微波、干涉雷达等电磁波探测仪器，通过摄影或扫描、信息响应、传输和处理。 多传感器集成技术采用融合方法构建三维模型，不同的传感器可以组合成不同的多传感器集成空间数据采集系统，一般有地面车载测量系统、机载激光扫描系统和星载测图系统。 1.3图/像扫描数字化技术。地图数字化技术的主要优点是原始数据源比较容易得到，通过数字化仪将现有地形图负载的大量信息转换成数字信息，数字化仪分为两大类即图形数字化仪和图像扫描仪，使用地形图为数据源的数据含有三维空间数据所需要的几何信息，并且还有一定的属性信息。 总之，三维数字地形图的地形数据获取途径为直接使用原来二维数字地形图中的地形信息数据，全站仪野外测量可获取 小范围、大比例尺、高精度的地形三维数据，数字摄影测量系统，通过处理航摄影像特别是高分辨率遥感影像生成。机载激光扫描系统直接扫描并经过处理得到，用合成孔径雷达(SAR )获取数字高程模型。 2、三维数字地形图地形的绘制技术2.1数字地形建模方法。地形建模的图形描述方法有多种。等高线是地面上高程相等且相邻的各点连接成的曲线，是在任意离散点表达地形的基础上，是利用等高线上点直接生成三维地形，用以表达地形高低起伏特征和地面高程的抽象；不规则三角网模型。直接利用测量区域内野外实测采集的离散点进行构建，通过线性插值的方法获得该采样点的高程值。用不规则三角网模型进行三维地形的空间分析，连接成覆盖整个区域且互不重叠的许多三角形；规则格网模型，将测图区域按相应的单元大小划分成规则排列的格网，采用离散的高程点构建规则格网表达地形有直接法和间接法两种；混合结构模型。其特点是采样间隔随着地形复杂程度变化而变化，避免了规则格网表达地形的不足，但缺点是数据结构复杂。 2.2数字地形内插方法。各种不同的插值算法对于三维地形模型的精度影响各异，在很多情况下必须进行三维数字地形的内插。将内插方法分为整体内插方法、逐点内插和局部内插方法。整体内插方法建立在研究区域内的所有采样点的特征观测值基础上，特点是能够充分反映宏观的地形特征，适用于大范围的三维地形，内插结果较为粗略。逐点内插是以内插点为中心，然后确定一个邻域的范围。特点是计算方法简单、应用灵活，是高程数据测量中较为常用内插方法。 局部内插是指将某一地形区域范围按一定的规则进行分块，为了保证整个曲面的连续性其分块方法是根据地形结构线或者规则区域进行分块，相邻分块区域之间必须要有一定的重叠率，针对内插曲面，必要时补充一定的连续性条件。一般常见的内插方法有线性内插、双线性内插和样条函数内插。 2.3特征地形要素的提取。除了上插值算法，提高三维数字地形模型建模的精度最有效的方法有特征地形要素的提取和改善原始数据的精度。在实际工程应用中，用三维规则格网地形模型能够一目了然的直观显示，在实现特殊地形有更大的优势。 3、三维数字地形图地物的绘制技术 地物的绘制。在三维数字地形图中，三维地物的绘制用以表达三维数字地形图的重要内容。三维数字地形图将地物分为点状、线状、面状和体状。其中点状地物通常是作为一个实体独立存在的；线状地物的空间立体形状最难准确和形象表达二维数字地形图，特征线实际上是一类三维的空间曲线，面状地物是指地表面上由一条封闭的三维空间曲线围成的区域范围，三维软件AutoCAD 绘制面状地物基本步骤为用3DPOLY 精确绘制面状地物的三维空间曲线，空间曲线通过内插算法与地形表面互相匹配，最后将空间曲面进行颜色填充；体状地物。在三维数字地形图上，它描述包括底部范围线及其真实高度值。 【参考文献】 [1]郭岚，杨永崇，唐红涛.地理信息的三维表达理论与技术的研究[J ].工程勘察，2009.37.

三维数字地形图数据采集方法研究

三维数字地形图数据采集方法研究 【摘要】随着三维数字地形图的逐渐开发和完善，它的应用也越来越广泛。本文首先介绍了三维数字地形图的发展概况，接着详细介绍了三维数字地形图的数据采集方法，在文章的最后作者对三维数字地形图数据采集方法做了总结。 【关键词】数字地形图；数据采集；三维空间 引言 传统的纸质线划地形图采用正形投影的方式来表达地貌和地物，可以比较全面和准确的反映地貌和地物在水平面的位置，但是在竖直方向，仅有等高线和高程注记两种方式用来表达地貌和地物的位置，高程注记不能全面和准确地反映破碎地貌和地物，这样就使得人们很难利用二维地形图进行空间方面的分析与量算。数字地形图是机助制图的产物，它沿袭了传统的纸质线划地形图表达地貌和地形的方法，如今很多数字地形图依然是二维的，也就是说地形图中所有的点和线都是二维的，全部高程点和全部线上的特征点仅反映其平面位置而无法反映其高程。随着数字地形图的应用越来越广泛，为了有利于进行空间方面的分析和测量，人们对它表达地貌和地物高程的方法以及精度都提出了更高要求，因此在借鉴数字地面模型和二维数字地形图优点的基础上，并且克服二维数字地形图在空间表达和应用方面的缺点，提出了绘制和使用三维数字地形图的想法。 1.三维数字地形图简介 三维数字地形图已不是一个新概念，最早的三维数字地形图是在二维数字地形图的等高线和高程点上带高程，即这类数字地形图中只有等高线和高程点是三维的；后来以此为基础，又在一些不突出地表的地物如公路、河流等的特征点上注上高程值，使它们也变成三维的，从而使数字地形图更加三维化。但这些数字地形图都不是完整的三维地形图。 三维数字地形图也是线划地形图，它把地形和地物都看成三维空间对象，用三维离散点表示地物和地貌的空间位置和立体形状。也就是说，所有表示地物和地貌的特征点 和特征线都是三维的，其中X和Y用来表示地物或地貌在水平面上投影的位置；Z用来表示它的高程。 三维数字地形图具有如下特征：①它既能反映制图区域内地球自然表面的高低起伏，又能反映其上地物立体形状。②它是用三维离散点表示地形或地貌以及地物空间立体形态的矢量地图，在反映地物的平面位置或大小与竖直方向的高程或高度（所谓高度就是地面上空一点沿铅垂线到地面的距离）时，都是按1：1或同一比例尺表示的。③它在反映空间地理信息时都是比较精确、细致和详细的，用比例尺（或空间分辨率）的概念表示就是大比例尺（或高分辨率）的，如1：500（或0.05米）、1：1000（或0.1米）和1：2000（或0.2米），且通常都是小区域的。④它只能是数字或电子形式的，不能是纸质的。 三维立体图、视觉立体图、鸟瞰图、三维实景模拟地图，三维城市景观以及目前三维空间数据显示和可视化表达的主流技术——虚拟现实或临境技术等都是类似于三维数字地形图的概念。但他们都是用栅格或影像表示地理信息的，强调三维视图，重视空间认知的功能。目前，国内外的研究人员对数字城市、数字地球和三维可视化技术有非常广泛的研究，并且进行这方面研究的人员也越来越多，但是进行三维数字地形图研究的人员却不多。随着数字地形图在工程中的应

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

基于数字地图的城市三维景观模型的建立1

基于数字地图的城市三维景观模型的建立1 邵亚琴12，汪云甲12 1 中国矿业大学环境与测绘学院，徐州（221008） 2 江苏省资源环境信息工程重点实验室，徐州（221008） E-mail：Shaoyaqin2@https://www.sodocs.net/doc/aa488124.html, 摘要：鉴于三维GIS的发展和三维景观模型建立的重要性，本文基于2维数字化地形图和CAD数据，利用地理信息系统软件SuperMap，通过数字地图获取、数字地图预处理、三维景观模型的建立及纹理映射，建立了开封市某小区的三维景观模型，并通过VB程序外部打包，形成了可单独运行的城市三维景观模型，并实现了三维场景的浏览、渲染等功能。城市三维景观模型的建立，获取GIS数据是重要任务，目前由于大多数城市地区都具备内容详尽而高精度的2维数字化地形图和CAD数据，本文通过合理有效地利用这些已有数据建立了3维城市模型，大大降低生产成本，缩短了生产周期。 关键字：数字地图；SuperMap；纹理映射；三维景观模型 1．引言 三维GIS是目前国内外GIS界研究的热点。建立三维景观模型以及在此基础上实现三维GIS，不仅在城市规划、建筑设计、无线通信等领域有广阔的发展前景，而且在其它分析、评价、决策等部门也有着积极的现实意义。三维景观图以直观的三维地形、地物代替了抽象的地图符号，这就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、静止化的状态，进入了动态、时空变换、多维的可交互的地图时态；同时，三维景观图的建立也使我们对地图的认识方式发生了巨大的变化，并为进行各种空间分析创造了良好的条件[1]。 因此，将三维景观图作为地理信息系统中的一个专题图层将是一个必然趋势，为三维地理信息系统建立相应的三维景观图已是摆在我们面前的重要任务。现阶段GIS数据生产的现状是一方面缺乏建立3维城市模型的所需要的数据，而另一方面大量完整的2维数据已经存在并仍在不断的生产当中。由于大多数城市地区都具备内容详尽而高精度的2维数字化地形图和CAD数据，如果能够合理有效地利用这些已有数据建立3维城市模型，将会大大降低生产成本，缩短生产周期[2]。基于此，本文选用了北京超图公司的GIS软件SuperMap，利用开封市一块较典型的小区的2维数字化地形图和CAD数据，建立了其三维景观模型，取得了良好的效果。 2．三维景观模型的建立 2.1 数字地形图的获取 由于地图矢量化数据量很大，这里选择了开封市旅游图中一小块比较典型的小区作为试验区，进行城市三维景观模型的建立。首先将扫描的栅格地图与CAD坐标参考图导入SuperMap中，在完成影像配准和坐标校正后，对扫描的栅格图像进行矢量化，得到试验区的2维矢量电子地图。 1本课题得到全国百篇优秀博士论文专项资金(200348),国家自然科学基金重点(50534050)的资助。

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。