城市三維可視化與三維數(shù)字城市建模

隨著數(shù)字城市技術(shù)的發(fā)展，以二維數(shù)字為主體的GIS應(yīng)用已經(jīng)不能滿(mǎn)足城市專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式；三維城市是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，把客觀的現(xiàn)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特點(diǎn)：是對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)反映，或者對(duì)將來(lái)的規(guī)劃；可包含絕對(duì)地理空間坐標(biāo)，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(yīng)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，反映客觀現(xiàn)實(shí)世界或者未來(lái)規(guī)劃，具有空間瀏覽、屬性查詢(xún)和應(yīng)用分析的綜合信息系統(tǒng)。

城市三維可視化系統(tǒng)是指能對(duì)城市區(qū)域內(nèi)空間對(duì)象進(jìn)行三維描述和分析的GIS應(yīng)用系統(tǒng)，是一個(gè)可視現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)集成的系統(tǒng)。三維可視化技術(shù)在城市規(guī)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(yīng)用。

城市三維可視化與數(shù)據(jù)建模密不可分，城市實(shí)體三維建模是實(shí)現(xiàn)城市三維可視化的關(guān)鍵，城市實(shí)體的三維表達(dá)與分析都是很重要的研究?jī)?nèi)容。構(gòu)成數(shù)字城市的各種空間實(shí)體在幾何結(jié)構(gòu)、內(nèi)部屬性等方面都具有不規(guī)則性、不確定性和復(fù)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(tǒng)。

表示地理信息空間數(shù)據(jù)的六大要素包括地貌、居民地、植被、水系、道路和境界，對(duì)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(nèi)容

數(shù)字線劃數(shù)據(jù)：是將空間地物直接抽象為點(diǎn)、線、面的實(shí)體，用坐標(biāo)描述它的位置和形狀；

影像數(shù)據(jù)：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(shù)字高程模型：即三維地形數(shù)據(jù)，實(shí)際上是地表物體的高程信息；

屬性特征：是在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中構(gòu)建城市三維模型所必須的信息。