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三维可视化技术与GIS工程
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一、前言目前，科学可视化、计算机动画和虚拟现实技术蓬勃发展，并
成为计算机图形学领域的三大热门研究方向，它们的核心都是三维真实感图
形[1],也就是三维可视化技术。三维可视化技术是目前计算机技术和图像
图形学发展的热点之一，它是依靠视觉效果将数据所要表达的信息直观显示出来的一种最好的方法。传统的地理信息系统对实物的空间立体感表达就比
较抽象，将三维可视化技术引入GIS领域中可以动态地、形象地、多视角地、多层次地、如实逼真地描绘地球科学中的客观现象。如通常所见的地
形三维可视化、虚拟战场、数字社区和虚拟城市等。本文结合在GIS中的应
用介绍三维可视化开发的基本方法。
二、三维可视化GIS关键技术三维可视化技术可以简单的分解为三种技术的结合：可视化、三维和GIS。下面分析了可视化技术、虚拟现实、体视化技术、三维技术等关键技术。
1、可视化技术
可视化，也称为科学计算可视化(VisualizationinScientific
Computer),它是指运用计算机图形和图像处理技术，把科学数据转换成可视的、能帮助科学家理解的信息，并进行交互处理的理论、方法和技术。
GIS可视化技术是目前信息领
域中广泛应用的一项技术，它通过强大的、有效的地图系统将复杂的空间
和属性数抓以地理的形式进行描述，具有界面风格人性化设计，实现了文本、
图形和图像信息相结合的定位、查询、检索模式信息表达形象化、自观化操作简单便利等特点［2］。
2、虚拟现实
虚拟现实(VirtualReality)技术是一个由图像技术、传感
器技术、计算机技术、网络技术以及人机对话技术相结合的产物。它以计算
机技术为基础，利用高性能、高度集成的计算机硬、软件及各类先进的传感
器，去创造一个使参与者处于一个三维视觉、听觉和触觉的环境，具有完善
的交互作用能力、能帮助和启发进入虚拟境界的参与者的构思的
将可视化功能和 GIS 相结合，让用户可以将已有的地理信息数据进行展示和查询，以丰富的可视化形式将地理信息系统（Geographic Information System，GIS）数据进行展示和叠加，实现如站点分布、物流线路轨迹、区域信息查看等。有效提升物流运输效率，降低物流管理成本，优化物流各个环节，促进智慧物流行业的建设和发展。
实现从物流运输到货物分拣再到站点配送，数据可视化技术涵盖物流业务全部链条，满足物流行业各环节的可视化需求。智慧物流可视化大屏结合 GIS 地图展现出物流所在区域的相关内容，围绕全球范围内各区域的交通运输、类型指标、集装箱仓库调配等多方面上千万条数据指标展开宏观的监控分析。
基于物流产业已有大量的站点、设施、仓库等各项指标对应的地理位置信息，结合 HT for Web GIS 以地图为背景，单个地理坐标显示为定点，体现地图上千万条数据点的标注，用点的大小、颜色深浅等元素显示密集度和分布情况。让数据浅显易懂且尽收眼底，做到一眼望穿，心中有数。
可提供分析各区域物流的点、线、面基本图形间关系：查询区间内配送站点的路况；某区域同周边的地理分布情况；仓储中心周围几个公里囊括的全部站点情况等。
可运用引擎强大的渲染功能，实时动画形式真实还原船舶停靠各港口的行驶路线，且提供实时信息交互功能与历史信息回溯对比，用户仅需点击【航线查看】，即可追踪船舶动态信息。以“任务推进”形式实现智慧港口的“扁平化管理”，促进信息共享，强化货运航线管理水平。
可支持加载不同地图底图，加载 3D Tiles，可以根据经纬度绘制点、线、面元素信息，将可视化与地理信息有力结合。以此搭建的智慧物流平台，目的以实现物流业务的可视、可感、可知为基本准则，实施监管信息预处理、运行状态可视化、应急决策支撑，彻底摆脱物流业务逻辑的复杂性，消除数据孤岛现象，致力让物流行业持续向着智能化、数字化、绿色化的方向发展。
还可以实现防汛救灾工作的及时安排，及时布置，及时抢险，及时救援。在 GIS 系统中对海量的 POI 数据、交通流量数据、规划数据，现状数据等进行多样化的可视化展示。根据收集的降雨量信息，推演洪水的到达时间，对小区百姓和水库工作人员等做好提醒。
地理信息系统（Geographic Information System，GIS）在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。一个单纯的经纬度坐标只有置于特定的地理信息中，代表为某个地点、标志、方位后，才会被用户认识和理解。GIS 能使应急计划者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间。
台风过境时降水量级大，河道湖库连续长时间高水位运行，各级水利部门承受着较大压力。需要时刻进行监测，有效进行工程调度，密切关注天气变化，及时做好洪水预报和信息发布，为各级决策提供信息支撑。
河道 3D 场景采用轻量化建模方案，通过 Hightopo 自研引擎结合 GIS 实现了河道位置的精确还原。GIS 引擎，能够与 3D 场景准确同步，既保留了 GIS 引擎的效果和功能，同时又不去限制设计师在 3D 场景中的发挥；对应的 2D 图纸，适应各种比例的屏幕，解决了不同屏幕比例下的展示问题。
HT for Web GIS 在于运用产品强大的可视化技术，将地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的数据进行丰富的可视化展示。以城市为基础，对城市各类基础设施数据以更加多样化形式进行可视化展示；将 GIS 数据和云计算、大数据、物联网等技术相结合，构建真正的数字经济，数字城市，数字中国；以时空为基础，通过可视化分析技术，对城市的规划、布局、分析和决策提供技术支撑，推进城市数字化转换和建设。
WebGIS交互可视化模块是一种用于在WebGIS应用程序中提供交互式可视化功能的技术。它可以帮助用户更好地理解和分析地理信息，并且可以提供更加直观的地图可视化效果。WebGIS交互可视化模块可以提供多种功能，如地图浏览、地图查询、地图编辑、地图分析等。