三维地理信息系统在智慧城市中的应用前景研究

李辉

摘 要：所谓的三维地理信息系统是空间和信息技术结合产生的新型概念，其本质是一种数据形式的表现。而智慧城市概念是指具有智能感应和联动互通特色的城市发展模型。文章对于三维地理信息系统做了简要分析，并简要说明了其在智慧城市建设过程中的应用形态和发挥的作用。

关键词：三维地理信息系统；智慧城市；应用前景

引言

改革开放几十年来，我国社会经济和科学技术取得了突飞猛进的发展态势，随着我国从农业社会向着工业社会转变的过程，我国进入了快速的城市化阶段，科技的发展给人们带来丰富多彩的生活体验和工作便利的同时，同时给社会发展和人们生活带来的系列问题。三维地理信息系统具有可视化优势，使其在我国城市规划过程中的应用发挥了巨大的价值，给社会带来了的巨大的经济效益。

1 三维地理信息系统的概念

三维地理信息系统的本质是一个工具箱，是容纳了收集、转换、保存和显示的空间数据的工具箱。同时，三维地理信息还有数据库的作用，是一个容纳了丰富的可被操作和索引的数据信息的数据库[1]。同时三维地理信息系统也是一门科学技术，是一门具有严密的组织机构的科学技术，其对地理信息数据强大的收集、存储和操作能力，给经济和社会各界相关专家的规划和决策提供了可靠的依据。

2 智慧城市建设过程中对于三维地理信息技术的应用情况

2.1 智慧城市中三维地理信息体系结构

2.1.1 三维地理信息系统数据层

三维地理信息系统中的数据层起到了数据库的作用，其中容纳了丰富的三维地理场景信息。为了优化三维地理信息系统模型，提升三维地理场景的通畅度以及加载程度，通常做法是首先对模型进行处理，基于不同层次形成三维地理場景，方便后续对三维地理信息系统平台的调整。

2.1.2 三维地理系统业务逻辑层

三维地理系统业务逻辑层的作用主要是实现后台数据调用、建设规划分析、中心区域定位等职能，同时实现三维场景浏览和系统飞行漫游功能。三维地理信息系统的业务逻辑层主要对应的是系统的业务功能[2]。

2.1.3 三维地理信息系统的应用层

三维地理信息系统应用层是用户操作的入口，通过三维地理信息系统的应用层可以实现对功能模块的调用，同时可以做到对三维场景的直接浏览，可以直观了解建筑在系统中的规划过程，对于规划内容可以实现便捷修改与创新。

2.2 智慧城市建设中三维地理信息系统应用情况

2.2.1 智慧城市产生发展情况

随着科学技术的不断发展，信息技术不断推广，信息技术的智能化特征所包含的感知、跟踪以及定位识别因素，实现了信息存储和传输功能，目前这种技术在我国的城市建设和规划过程中发挥了巨大的推动作用。社会经济发展应该坚持以人为本的原则，科技力量的应用也不例外，随着物质基础的不断提高，人们的意识形态发生了相应的转变，新的形势下人们大幅度提高了对于生活质量的要求，在这种情况下智慧城市发展理念应运而生，智慧城市发展理念是社会信息化发展的必然趋势，同时也是未来城市发展规划的主流趋势[3]。智慧城市是以下一代网络技术和物联网技术为基础，创造的一种具有创新性和概念型的新型生态环境。城市建设规划中对于智能技术的引入，有效发挥了智能产业在城市建设和社会发展中的作用，这种具有高科技特征的便捷的发展模式是我国可持续发展战略的重要手段之一，坚持以人为本的发展理念，实现了我国从数字城市向智慧城市的转变。

2.2.2 对于智慧城市建设中三维地理信息系统应用的前景展望

第一，在三维地理信息系统中包括两种影像，分别是通过航空手段和卫星手段收集到的影像，虽然获取手段不同，但是这两种信息都具有容量丰富、直观具体具有可读性的特点。

第二，三维地理信息系统主要是通过三维立体模型对于城市的地形地貌进行的描述，是通过对计算机技术的运用将城市中固定事物进行表达描述，从而呈现出一种直观的立体模式。

第三，通过三维地理信息系统的应用，可以对于城市立体规划模型进行精细调整，例如通过增加小的建筑模型等手段，使城市规划更加完善美观。

第四，三维地理技术作为对二维地理技术的发展延伸，仍然保留了二维地理信息技术的很多特征，通过对三维地理和二维地理系统的分析和查询，二维地理系统为三维地理系统提供了许多必要的数据[4]。

在进行一个城市的设计和规划工作时，设计人员要站在时代高度，秉持开阔的思维和前瞻性的眼光，这样规划设计出的城市才能具有很好的关联性和延续性。现阶段，三维地理信息系统在城市构造设计上应用的最为广泛，三维地理信息系统在智慧城市建设中发挥着很多功能，具体包括影像功能、浏览功能、规划和对比功能等，通过以上功能的有效发挥，让城市规划人员直观的看到城市规划整体场面，基于这些直观认识城市规划人员可以实现对设计方案的适时评估和整改，通过经验交流和分析研究，为城市设计规划提供了更加直观和科学的数据支持。

2.2.3 三维地理信息系统为智慧城市发展提供服务

三维地理信息系统除了对于城市规划设计起着重要的指导作用外，对于智慧城市发展的其他层面也发挥着重要作用。

通过对三维技术的应用，可以多角度、立体化的展示城市地貌和建筑物的全貌，给人们提供了直观便捷的立体网络地图，极大的方便了人们的出行和生活，同时三维地理技术在城市灾害以及突发事件的回顾模拟领域有着巨大的用武之地，它可以实现对于城市地下管线的直观透视，让相关部门全面掌握灾害和事件现场的第一手资料。

2.2.4 三维地理信息技术在智慧城市消防工作中发挥的作用

智能消防融合了物联网、虚拟技术以及地理空间服务等各种技术，以达到采集消防数据、消防设备调控和应急救援协调的目的。利用三维地理信息技术，将智慧城市下设的各种消防泵、报警器和防火门等各种设施进行立体直观再现，以方便相关部门的应急消防指挥[5]。通过对三维城市环境的室内模拟构建，消防部可以实现对建筑楼层的直观查看，通过荧屏上自动的分屏显示，了解事发楼层立体结和楼层平面图等数据信息，从而为作出准确的消防指挥提供了可靠数据，促使消防工作顺利完成，以最大限度的保证人们生命财产安全和国家利益。

3 结束语

随着我国社会经济的不断发展，城市信息化发展不断深入和成熟，未来城市发展壮大的新的契机就是智慧城市的发展完善，同时智慧城市也是未来城市信息化建设的主要发展方向。新兴的三维地理信息技术因其特色和优势在产生之初就受到了社会各界关注，国家明确提出了三维地理信息技术在智慧城市信息平台建设项目中的应用，目前三维地理信息技术和智慧城市建设方面都存在着各自问题，在未来工作中要不断的进行探索和完善。

参考文献

[1]刘克，周圆.三维地理信息系统在智慧城市中的应用前景研究[J].城市建筑，2013，04（25）：295.

[2]毛炜青.服务于智慧城市的3维地理信息建设和应用研究[J].测绘与空间地理信息，2013，11（16）：82-84.

[3]汪 琦.城市三维地理信息系统建设与应用研究[J].甘肃联合大学学报（自然科学版），2009，06（23）：46-49.

[4]龚勋.三维地理信息技术在城市规划管理中的应用[J].科技致富向导，2012，02（13）：370.

[5]乔志磊.城市三维地理信息系统研究与应用[D].天津工业大学，2007.