城市三維可視化與三維數字城市建模

隨著(zhù)數字城市技術(shù)的發(fā)展，以二維數字為主體的GIS應用已經(jīng)不能滿(mǎn)足城市專(zhuān)業(yè)應用的空間數據表現形式；三維城市是基于虛擬現實(shí)技術(shù)，把客觀(guān)的現實(shí)世界中的城市在電腦上模擬出來(lái)，但它又具有其自身的一些顯著(zhù)特點(diǎn)：是對客觀(guān)現實(shí)世界的真實(shí)反映，或者對將來(lái)的規劃；可包含絕對地理空間坐標，具有地理空間定位性；可以進(jìn)行三維空間的幾何分析和屬性分析方面的應用。

綜合以上信息，可以將三維城市理解成具有地理空間信息，反映客觀(guān)現實(shí)世界或者未來(lái)規劃，具有空間瀏覽、屬性查詢(xún)和應用分析的綜合信息系統。

城市三維可視化系統是指能對城市區域內空間對象進(jìn)行三維描述和分析的GIS應用系統，是一個(gè)可視現實(shí)和虛擬現實(shí)集成的系統。三維可視化技術(shù)在城市規劃、市政管理、公共交通、電力、水利、旅游等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應用。

城市三維可視化與數據建模密不可分，城市實(shí)體三維建模是實(shí)現城市三維可視化的關(guān)鍵，城市實(shí)體的三維表達與分析都是很重要的研究?jì)热?。構成數字城市的各種空間實(shí)體在幾何結構、內部屬性等方面都具有不規則性、不確定性和復雜性，整個(gè)城市實(shí)體就是一個(gè)三維、動(dòng)態(tài)的開(kāi)放系統。

表示地理信息空間數據的六大要素包括地貌、居民地、植被、水系、道路和境界，對于城市而言，其中重要的是地貌和居民地。從實(shí)體建模角度看，城市模型主要分為地形模型和地物模型兩大類(lèi)，包括地形、地物以及實(shí)體空間位置的幾何模型和描述地表覆蓋、地物紋理信息等。

城市三維空間信息的內容

數字線(xiàn)劃數據：是將空間地物直接抽象為點(diǎn)、線(xiàn)、面的實(shí)體，用坐標描述它的位置和形狀；

影像數據：包括遙感影像和航空影像，它可以是彩色影像，也可以是灰度影像；

數字高程模型：即三維地形數據，實(shí)際上是地表物體的高程信息；

屬性特征：是在虛擬現實(shí)系統中構建城市三維模型所必須的信息。