三维景观模型可视化的原因

三维景观模型可视化的原因


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-14 编辑:xuzhiping 浏览次数: 4483

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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。

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