摘要: 目前人们往往是将二维数字化地图、遥感影像图与DEM叠合，构建三维景观模型，虽能表达地表起伏，并进行漫游、缩放、动B等三维显示操作,但难以进行相应的三维量测和分析。尤其是在城市三维景观建模时，人们虽然使用了地表构筑物的部分竖向信息和纹理，但由于难以顾及建筑物、道...
目前人们往往是将二维数字化地图、遥感影像图与DEM叠合，构建三维景观模型，虽能表达地表起伏，并进行漫游、缩放、动B等三维显示操作,但难以进行相应的三维量测和分析。尤其是在城市三维景观建模时，人们虽然使用了地表构筑物的部分竖向信息和纹理，但由于难以顾及建筑物、道路、桥梁等的内部竖向关系，因而所形成的三维景观模型在本质上只是可视化模型。究其原因，主要有：
1.人们在地理空间框架数据建模时，是将形状规则的三维空间实体（如建筑物等）和其他空间实体等投影到二维平面上，转化为二维目标，并将其第三维的高度信息做为属性处理，这不仅容易丢失第三维的其他信息，而且在许多场合下导致空间目标划分与表达的困难。而对于形状不规则的三维地形（terrain)、海平面（seafloorsurface)等，通常用格网、TINs和样条函数（spinefunctions)来表7K。由此所建立的数字模型中每一个点（:c，：y)上只有一个z值，或者说不能处理多值问题，因而只能被认为是2.5维的。
2.对真三维数据的采集方法和系统还有待于深入研究。例如，根据航空影像生成三维人造地物时，先要用解析测图仪或数字摄影测量工作站测定一批原始三维数据，生成这些数据间的平面图结构，然后自动构建（automatedstructuring）三维物体的拓扑关系，为此需要研究发展三维物体拓扑关系的半自动、交互式和全自动生成方法。
3.对球面数据的表达方法研究不够D迄今为至人们多是用基于平面数据模型的GIS平台进行地球空间数据的表达、管理与分析。这实际上是根据选定的一种地图投影方法，把地球橢球体的空间三维坐标投影(转换）到二维平面上去，不可避免地产生裂隙和褶皱，往往需要通过数学手段对经讳线进行“拉伸”或“压缩”，包括采用许多“改正数”来解决平面坐标与实际实体几何位置的差别。对于不同的国家（或地区）来说，为了使其区域范围内的投影变形减少到最小程度，往往要选用不同的投影方法，造成国家（或地区）之间的数据难以衔接，在边界上往往出现断裂和重叠。而对于一个幅员较大的国家往往会根据不同空间尺度（分辨率、比例尺）选择不同投影方法和不同的分带标准，致使从宏观到微观逐级放大的过程中，空间三维椭球面向二维平面转换的机理和参数都不相同，给使用带来极大的不便。因此，需要研究和发展基于球面数据模型的全球空间数据库系统，直接根据球面坐标进行全球空间数据的表达、存贮和管理。其需要研究解决的关键技术问题包括：基于地球时空基准的球面数据模型、球面空间的层次剖分、球面空间操作的动态算法、球面要素的可视化表达等。
