自然資源管理，三維GIS做什么？

由于自然資源部的組建，“山、水、林、田、湖、草”作為生命共同體綜合管理是當前的迫切需求，原有的單要素的資源管理方式滿足不了當前的管理需求，需要技術上實現(xiàn)從二維到三維的轉變。

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自然資源管理中技術與業(yè)務的雙轉變

隨著GIS的深入應用，人們越來越多地要求在三維的場景下還原現(xiàn)實。在技術方面，三維GIS先要將地理數(shù)據(jù)變?yōu)榭梢姷牡乩硇畔?，因此人們一方面從三維可視化領域向三維GIS系統(tǒng)擴展，這一點同早期的二維GIS來源于計算機制圖管理一樣，是從可視化角度出發(fā)的。在需求方面，由于自然資源部的組建，“山、水、林、田、湖、草”作為生命共同體綜合管理是當前的迫切需求，原有的單要素的資源管理方式滿足不了當前的管理需求，需要技術上實現(xiàn)從二維到三維的轉變。

1. 機構轉變帶來的管理提升

2018年自然資源部部長陸昊在海南調研期間提出，自然資源相關業(yè)務系統(tǒng)要由二維系統(tǒng)變成三維系統(tǒng)，解決自然資源調查、確權和國土空間用途管控等問題。城市空間作為國土空間的重要組成部分，城市發(fā)展逐漸從平面轉向了空間，三維思維的城市發(fā)展理念及實踐的不斷涌現(xiàn)，既是城市空間形態(tài)的自然演進，又是城市發(fā)展過程中解決交通擁堵、環(huán)境惡化、資源匱乏等系列問題的路徑探索。從發(fā)展的角度來看，三維技術將是承載自然資源管理的重要技術，需要建立實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、空間展示、空間分析、業(yè)務應用、輔助決策等功能于一體的三維管理平臺。

2. 三維技術突破帶來全新功能

隨著三維空間信息獲取技術的發(fā)展，大規(guī)模、高精度、低成本數(shù)據(jù)的獲取成為現(xiàn)實，三維應用建設成本大幅降低。除了成本之外，三維技術在以下幾點也實現(xiàn)了創(chuàng)新：利用BIM、三維實體數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)從物體表面與形狀的表達到內部結構的表達；新型三維數(shù)據(jù)（傾斜攝影、BIM、激光點云）與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)（影像、矢量、地形數(shù)據(jù)、精細模型、地下管線）融合，實現(xiàn)提高了三維場景的建模成本和精度；基于WebGL技術的Web三維，為構建B/S架構的三維GIS應用提供了可行性，同時在跨平臺GIS技術的基礎上，發(fā)展出了Web端的三維空間分析能力；三維GIS標準化與數(shù)據(jù)共享降低三維Web應用的建設難度和建設成本。

3. 技術與業(yè)務融合日趨深入

在自然資源的管理中需要體現(xiàn)個體及整體的特性，而自然資源中的個體又極為復雜，這給三維技術的應用提出了挑戰(zhàn)。眾所周知，每一種三維技術都各有特長，怎么樣“集百家之長，成自然資源解決之道”呢？三維技術的融合，為三維技術在自然資源管理中的應用提供了無限可能。在自然資源應用層面，利用不同三維技術的特性，能更好地還原現(xiàn)實。比如傾斜攝影動態(tài)單體化技術，借用矢量面數(shù)據(jù)模型，不僅可以做到單體化選擇、查詢，還可以實現(xiàn)緩沖區(qū)分析、空間查詢等功能；利用點云的精度、精細模型的美觀、樓盤表的內部信息，還原真實不動產客體信息。

三維GIS技術助力生命共同體升維

自然資源在空間分布上位置不一、形態(tài)各異，自然資源的管理的不僅是各項指標，更需要模擬自然資源的真實分布情況，從實際出發(fā)、從需求出發(fā)，還原自然資源的利用情況、管制情況，更好地去規(guī)劃、保護、修復自然資源。

1. 自然資源管理

摸清家底是實現(xiàn)自然資源資產化管理的重要一步，只有把握現(xiàn)在的數(shù)據(jù)與趨勢，才能決策未來的目標與方向。通過系統(tǒng)門戶能看到資源的概括情況，包括各類自然資源的數(shù)量情況、自然資源類別的分布情況、自然資源與不動產的關聯(lián)情自然資源與空間管制的情況。

4. 三維礦體管理

自然資源是生態(tài)環(huán)境的命脈，可以用三維的方式為自然資源“把脈”。沒有了高度，山會變成平原；沒有了樹木，山也不會是金山銀山；沒有地下空間，也不會看到金礦銀礦。自然資源在空間分布上不僅僅是有廣度，還具備一定的深度。通過自然資源三維的建設，實現(xiàn)從地面到地下，從整體到個體，直觀的展示一層一層的自然資源在空間上的分布情況。

8. 隧道挖掘分析

交通是連接城市的重要紐帶，也是為城市發(fā)展運送人流、物流的重要通道。一條山路，貫通的是山，縮短的是城市之間的距離。但對于隧道挖掘占用的自然資源面積該怎么樣計算呢？由于隧道和自然資源在二維的投影上是相交的，實際上占用的面積并非等于相交的面積。以三維的方式，建立穿山隧道模型，實現(xiàn)二三維的對比分析，為自然資源的占用情況提供準確分析結果。

在智慧城市系統(tǒng)平臺中基于二維和三維GIS有什么區(qū)別

三維GIS技術是目前GIS科學發(fā)展的主流趨勢之一。與傳統(tǒng)的二維GIS相比,三維GIS將地理空間現(xiàn)象以立體造型展現(xiàn)給用戶,表達了對象的空間位置關系,并能夠進行三維空間分析和操作,給用戶帶來了更真實的感受。 　

在大數(shù)據(jù)的動蕩年代，地理信息包含更多，更廣泛地應用于各行各業(yè)的大量數(shù)據(jù)。測繪院鄭州市每年通過收集和更新GIS數(shù)據(jù)，通過信息處理，從紛繁復雜的數(shù)字標牌，紙質地圖，電子地圖，信息平臺等產品，為城市規(guī)劃，城市管理和人民生活的發(fā)展提供了無處不在，時間和空間的便捷，高效的信息化平臺。

“電子地圖”云平臺，城市信息網絡建設

基于云計算，為政府，企業(yè)和公眾開放的時空信息服務云平臺，城鄉(xiāng)規(guī)劃，國土部門多，市政建設，公共交通，公安消防提供的資源的其他技術支持準確，實時的，移動時空信息的服務。目前，該類型的應用的政府版本已66。

鄭州市消防局根據(jù)智慧消防地理信息系統(tǒng)的發(fā)展平臺。接到火災發(fā)生后，警方隨即只需輸入字母表火的第一個字母的地址，火就能在地圖上標出的位置。用于密集交通，系統(tǒng)可以自動地到達最近的路徑規(guī)劃的網站。高層建筑火災的事件，但也提供了構建三維模型，為消防指揮部署。鄭州市氣象局為依托，臺風，暴雨，雷電等多種災害風險地圖信息系統(tǒng)的平臺上，區(qū)域天氣預報成精災害預警。風險提示從過去一個小區(qū)的區(qū)域內，現(xiàn)在罰款的對象。

除了實時的空氣質量和交通公眾查詢，旅客體驗全方位的信息來控制生活的智慧，也看到鄭州市的歷史變遷。點擊網站上的圖像瀏覽地圖部分，可以看到1948年，1979年和2013年鄭州精確航拍圖像。如果輸入地名，就可以在地圖上找到它的坐標，按位置和三年比較歷史的同一圖像的狀態(tài)，會欣賞這個城市的變化和發(fā)展。

“建筑三維信息平臺”立體視覺輔助規(guī)劃決策

傳統(tǒng)的城市規(guī)劃大多采用二維的方式進行準備，隨著時代的發(fā)展，城市公共空間環(huán)境質量要求越來越高，布局，歷史和建筑群的文化保護，我們需要的是立體城市設計，它必須具有內置環(huán)境作為一個平臺的角度決定的狀態(tài)。根據(jù)由鄭州市建設工程開發(fā)的數(shù)據(jù)映射地理信息應運而生的規(guī)劃三維信息平臺和設計提供了一個三維的虛擬現(xiàn)實環(huán)境。

該應用程序的開放式平臺，鼠標的點擊，一座座高樓大廈拔地而起，一片片綠色的公園映入眼簾，逼真的畫面現(xiàn)狀讓人感覺身臨其境。繪制圖紙數(shù)據(jù)平面計劃類型可以轉化為三維場景表現(xiàn)直觀地瀏覽可用的建筑空間和布局分析是否合理，是否適當?shù)慕ㄖ叨?，建筑作風正派。

[名詞解釋]

地理信息是地理數(shù)據(jù)和地理意義的表達內在的，與相關物質，質量，性質，分銷和經常接觸的數(shù)字，文字，圖像和圖形大致的地理環(huán)境因素的數(shù)量.......

金鵬信息網格化軟件

三維GIS技術是什么?

地理信息系統(tǒng)-GIS

隨著GIS應用的深入,人們越來越多地要求從真三維空間來處理問題。在應用要求較為強烈的部門如采礦、地質、石油等領域已率先發(fā)展專用的具有部分功能的三維GIS,如加拿大LYNX Geosystems公司的LYNX軟件,但由于它們一般是針對自己的領域開發(fā)的,沒有從理論上加以系統(tǒng)完整的研究,沒有面向通用平臺進行設計,因此具有較強的局限性。這是由當時的應用要求、數(shù)據(jù)獲取手段及相關的計算機技術發(fā)展條件決定的。

由于二維GIS數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結構理論和技術的成熟,圖形學理論、數(shù)據(jù)庫理論技術及其它相關計算機技術的進一步發(fā)展,加上應用需求的強烈推動,三維GIS的大力研究和加速發(fā)展現(xiàn)已成為可能。

當前研究和開發(fā)三維GIS的思路可歸納為兩種:

● 由于三維GIS首先要將地理數(shù)據(jù)變?yōu)榭梢姷牡乩硇畔?因此人們一方面從三維可視化領域向三維GIS系統(tǒng)擴展,這一點同早期的二維GIS來源于計算機制圖管理一樣,是從可視化角度出發(fā)的。

● 另一方面,GIS需要存儲和管理大量的空間信息和屬性信息,因此另一部分人從數(shù)據(jù)庫的角度出發(fā)向三維GIS發(fā)展,從商用數(shù)據(jù)庫向非標準應用領域擴展,將三維空間信息的管理融入RDBMS中,或是從底層開發(fā)全新的面向空間的OODBMS, 如GODO,GeoO2,GEO++,SmallWorld GIS。一個新的發(fā)展方向是將三維可視化與三維空間對象管理藕合起來,形成集成系統(tǒng)。

（2）三維GIS相關軟件發(fā)展概況

但是迄今為止,目前國際國內還沒有一個成熟完整的三維GIS系統(tǒng),與三維GIS相關的系統(tǒng)大多集中在三維可視化方面,如EVS,Vis5D,Voxel,醫(yī)學可視化及各種CAD軟件等,也有一些三維系統(tǒng)部分實現(xiàn)三維GIS的功能,比較有名的軟件有:LYNX, IVM（Interactive Volume Modeling）, GOCAD,I/EMS,SGM等。

迄今為止,目前國際國內還沒有一個成熟完整的三維GIS系統(tǒng),與三維GIS相關的系統(tǒng)大多集中在三維可視化方面,如EVS,Vis5D,Voxel,醫(yī)學可視化及各種CAD軟件等,也有一些三維系統(tǒng)部分實現(xiàn)三維GIS的功能,比較有名的軟件有:LYNX, IVM（Interactive Volume Modeling）, GOCAD, I/EMS,SGM等。

gis三維可視化技術所使用的主要原理有

三維可視化技術與GIS工程

一、前言目前，科學可視化、計算機動畫和虛擬現(xiàn)實技術蓬勃發(fā)展，并

成為計算機圖形學領域的三大熱門研究方向，它們的核心都是三維真實感圖

形[1],也就是三維可視化技術。三維可視化技術是目前計算機技術和圖像

圖形學發(fā)展的熱點之一，它是依靠視覺效果將數(shù)據(jù)所要表達的信息直觀顯示出來的一種最好的方法。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)對實物的空間立體感表達就比

較抽象，將三維可視化技術引入GIS領域中可以動態(tài)地、形象地、多視角地、多層次地、如實逼真地描繪地球科學中的客觀現(xiàn)象。如通常所見的地

形三維可視化、虛擬戰(zhàn)場、數(shù)字社區(qū)和虛擬城市等。本文結合在GIS中的應

用介紹三維可視化開發(fā)的基本方法。

二、三維可視化GIS關鍵技術三維可視化技術可以簡單的分解為三種技術的結合：可視化、三維和GIS。下面分析了可視化技術、虛擬現(xiàn)實、體視化技術、三維技術等關鍵技術。

1、可視化技術

可視化，也稱為科學計算可視化(VisualizationinScientific

Computer),它是指運用計算機圖形和圖像處理技術，把科學數(shù)據(jù)轉換成可視的、能幫助科學家理解的信息，并進行交互處理的理論、方法和技術。

GIS可視化技術是目前信息領

域中廣泛應用的一項技術，它通過強大的、有效的地圖系統(tǒng)將復雜的空間

和屬性數(shù)抓以地理的形式進行描述，具有界面風格人性化設計，實現(xiàn)了文本、

圖形和圖像信息相結合的定位、查詢、檢索模式信息表達形象化、自觀化操作簡單便利等特點［2］。

2、虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實(VirtualReality)技術是一個由圖像技術、傳感

器技術、計算機技術、網絡技術以及人機對話技術相結合的產物。它以計算

機技術為基礎，利用高性能、高度集成的計算機硬、軟件及各類先進的傳感

器，去創(chuàng)造一個使參與者處于一個三維視覺、聽覺和觸覺的環(huán)境，具有完善

的交互作用能力、能幫助和啟發(fā)進入虛擬境界的參與者的構思的