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(zhuǎn)變。

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自然資源管理中技術與業(yè)務的雙轉(zhuǎn)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ⅲ虼巳藗円环矫鎻娜S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(zhuǎn)變。

1. 機構轉(zhuǎn)變帶來的管理提升

2018年自然資源部部長陸昊在海南調(diào)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(diào)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(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)部信息，還原真實不動產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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。

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(zhuǎn)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(wǎng)絡技術以及人機對話技術相結合的產(chǎn)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

什么是三維GIS？有什么作用？

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System或 Geo－Information system）有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。

三維是將采集以及經(jīng)運算分析后對數(shù)據(jù)的表現(xiàn)、展示。三維數(shù)據(jù)相對二維數(shù)據(jù)更能表現(xiàn)出客觀實際。

三維GIS與二維GIS一樣，需要具備最基本的空間數(shù)據(jù)處理功能，如數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表現(xiàn)等。相比于二維GIS，三維GIS具有以下優(yōu)勢。

空間信息的展示更為直觀。從人們懂得通過空間信息來認識和改造世界開始，空間信息主要是以圖形化的形式存在的。然而，用二維的圖形界面展示空間信息是非常抽象的，只有專業(yè)的人士才懂得使用。相比二維GIS，三維GIS為空間信息的展示提供了更豐富、逼真的平臺，使人們將抽象難懂的空間信息可視化和直觀化，人們結合自己相關的經(jīng)驗就可以理解，從而做出準確而快速的判斷。毫無疑問，三維GIS在可視化方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。雖然三維GIS的動態(tài)交互可視化功能對計算機圖形技術和計算機硬件也提出了特殊的要求，但是一些先進的圖形卡、工作站以及帶觸摸功能的投影設備的陸續(xù)問世，不僅完全可以滿足三維GIS對可視化的要求，還可以帶來意想不到的展示和體驗效果。

多維度空間分析功能更加強大?？臻g信息的分析過程，往往是復雜、動態(tài)和抽象的，在數(shù)量繁多、關系復雜的空間信息面前，二維GIS的空間分析功能常具有一定的局限性，如淹沒分析、地質(zhì)分析、日照分析、空間擴散分析、通視性分析等高級空間分析功能，二維GIS是無法實現(xiàn)的。由于三維數(shù)據(jù)本身可以降維到二維，因此三維GIS自然也能包容二維GIS的空間分析功能。三維GIS強大的多維度空間分析功能，不僅是GIS空間分析功能的一次跨越，在更大程度上也充分體現(xiàn)了GIS的特點和優(yōu)越性。

三維GIS平臺標繪新玩法，再不了解你就out了！

地圖標繪指在地圖背景上標繪各種具有空間特征的事、物的分布狀態(tài)或行動部署。標繪功能廣泛應用于電力、通信和應急等多個行業(yè)和領域，它可以用來表達各種信息，描述各種對象，表示各種資源，還可以渲染業(yè)務進度和流程，以便于三維可視化分析。

1.三維地球上的標繪

標繪技術是三維GIS的一個重要技術手段，在幾何表達上主要分為點標繪、線標繪、面標繪、體標繪，常用的為點、線、面的形式。

01 點標繪

點標繪用以表示大小可以忽略不計的小面積地物或點狀地物，一般點標繪只有位置信息和屬性信息，分別表征其定位含義和屬性含義。

02 線標繪

線標繪通常采用折線法實現(xiàn)，在特定的場景中線標繪有兩種表現(xiàn)形式：一種是沒有寬度的線即單線，用于表達邊界線；另一種是從中心向兩邊擴展為面的線，即帶狀標繪，如用于表達道路、河流等。

03 面標繪

面標繪一般用于表達一個特定的區(qū)域，如受災區(qū)域、滑坡范圍、規(guī)劃區(qū)等。

04 體標繪

體標繪采用簡單體或?qū)嶓w模型來表示三維場景中的具體地物。

2.標繪功能的應用場景

標繪功能廣泛應用于電力、通信和應急、地籍調(diào)查、規(guī)劃設計等多個行業(yè)和領域。

以下以地震場景應急救援為例 ：

在地震災害場景中，“標繪”功能模塊的任務主要有三，即初步展示階段、交互分析階段和輔助決策與預演模擬階段。

在第一階段，通常利用批量點標繪加實體模型和文字標注展示災區(qū)學校、政府機構、醫(yī)院等的分布情況，并分析災區(qū)居民的主要聚集地，給分析人員提供整體的初步認識；

在第二階段，綜合使用各類標注方法及空間表現(xiàn)手段對災區(qū)進一步分析，為救援方案的制定提供輔助信息；

在第三階段，分析人員借助前兩個階段的綜合展示與分析成果，制定初步的備選救援方案，并以標繪形式進行動態(tài)預演和模擬，判斷不同方案的優(yōu)劣性并實時改進救援方案，為救援指揮順利開展提供保障。

3.一種便捷的標繪方法

在最新發(fā)布的EasyEarth版本中，著重優(yōu)化了點、線、面標繪功能的顯示問題。 可以做到根據(jù)用戶在三維球上捕捉的對象類型進行貼對象顯示，影像、地形、傾斜、傳統(tǒng)模型等數(shù)據(jù)均可做到完美貼合。

點標繪效果

線標繪效果

面標繪效果

傾斜數(shù)據(jù)面標繪

地形數(shù)據(jù)面標繪

傳統(tǒng)模型面標繪

以上場景及功能均可免費體驗！