城市三維可視化與三維數字城市建模

隨著數字城市技術的發展，以二維數字為主體的GIS應用已經不能滿足城市專業應用的空間數據表現形式；三維城市是基于虛擬現實技術，把客觀的現實世界中的城市在電腦上模擬出來，但它又具有其自身的一些顯著特點：是對客觀現實世界的真實反映，或者對將來的規劃；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，反映客觀現實世界或者未來規劃，具有空間瀏覽、屬性查詢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行三維描述和分析的GIS應用系統，是一個可視現實和虛擬現實集成的系統。三維可視化技術在城市規劃、市政管理、公共交通、電力、水利、旅游等多個領域得到了廣泛應用。

城市三維可視化與數據建模密不可分，城市實體三維建模是實現城市三維可視化的關鍵，城市實體的三維表達與分析都是很重要的研究內容。構成數字城市的各種空間實體在幾何結構、內部屬性等方面都具有不規則性、不確定性和復雜性，整個城市實體就是一個三維、動態的開放系統。

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，包括地形、地物以及實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

數字線劃數據：是將空間地物直接抽象為點、線、面的實體，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，實際上是地表物體的高程信息；

屬性特征：是在虛擬現實系統中構建城市三維模型所必須的信息。