基于摄影测量与遥感技术的三维GIS 的可视化技术研究

（广西城市职业大学，广西 崇左 532100）

引言

随着科学技术的发展，地形三维摄影可视化逐渐得到发展，这门学科主要结合了地理学、测量学、制图学以及影像学，并在科学技术发展中逐渐成熟。随着虚拟三维可视化的发展，从而对于建立三维地理信息系统打下了坚实的基础，而数字地球计划与信息技术使得三维地理信息系统的建立加快了脚步。

一、三维GIS 技术简介

三维GIS 技术将三维空间坐标（x，y，z）当做一个独立的参数，用数学方法来表示就是F=f（x，y，z），而三维GIS 技术与虚拟技术是不同的。虚拟技术主要是将虚拟的空间更为真实的进行表达，使其可以有更真实的感觉，从而让人沉浸其中，并与虚拟空间进行互动。三维GIS 技术则是对三维空间更好的表达，主要包含了形象表达、空间查询以及空间分析。在三维GIS 表达过程中有些地物可以采用一些三维符号来进行表达，而不需要进行直接表达，但是这些地物需要在屏幕中现实出来，并且进行标记，有一定的属性，可以随时被调查出来。

二、三维GIS 的可视化

地理信息数据是一种较为复杂的数据，不仅具有事物数据的属性，还具有空间定位的属性。这使得地理信息数据具有非常强大的作用，可以作为空间的参考数据，对空间的定点、定线以及顶面进行表达，建立一种地球表面的联系，使其可以作为一种空间的信息。另外，地理信息系统还可以反应出地物的结构，也就是可以表现出三维立体特征以甚至是四维的时序特征，从而对于地理信息更清楚的表达和反应。由于地理信息的特殊性，这也决定着可视化的多样性，以下具体进行介绍。

（一）地理数据的可视化表示

地理数据可视化表示，指的是地理数据可以在屏幕上进行显示，在地理数据尺寸、纹理以及色彩特点都可以进行全要素显示，还可以进行分图层显示以及分区域显示等。在表示不同属性的地理数据的时候，采用的不同的尺寸、纹理和色彩来表示，不能形象化的表示。因此，可以利用数据符号化表示，利用三维GIS 技术将数据符号化，在旁边配上相应的图例和文字解说，可以更好的达到地理数据可视化效果，在屏幕地图下放加上注记，可以得到一幅电子图，这是一种可视化的产品。

（二）科学计算的可视化表示

在进行各种模型和数据的整合分类之后，将这些数据信息可以利用专题图的形式表示出来。在表示数据的时候，可以采用直方图、扇形图等来进行统计。通过科学的计算，可以让人们对信息的理解更深刻。

（三）地理信息的可视化查询

地理信息在进行可视化查询的时候，可以采用可视化语言查询表，使得数据可以更直观的利用图表、统计图等形式来表现，内容可以用文字来表现。这样在查询过程中，不仅可以查询到相应的数据，还可以查询到更多直观的信息，包括图形、文字、表格等。

（四）空间分析结果的可视化描述

GIS 的空间分析主要包含了网络分析、地形分析、缓冲分析以及叠加分析。可以采用可视化技术将地理现象更加直观的传递和表达出来。比如，在地形分析的过程中，可以采用连续或者间断的线段来进行通视或者是不通视表示。即便是不同的时间或者空间的变化，如果采用不同的图像和不同的时间在缓冲区，都可以利用三维技术来进行描述。

（五）地图动画

可视化方法是地理数据的一种静态的表示，而地图动画则是对地理数据的动态的表示。地图动画建立在传统的二维和三维空间基础上，加上时间，使得地图的内容可以随着时间的改变而发生变化，对于静态的地理数据是一种非常好的补充，从而可以让观察这更清楚直观的了解到时空数据。

（六）地理信息的三维可视化表示

三维仿真地图主要是借助仿真技术，将空间信息可以利用三维技术进行表达的方法，让用户可以有真实的体验和感觉。因此，这种三维题图也是地理信息可视化的一种产品，具有非常大的发展前景和潜力。

三、基于摄影测量和遥感技术的三维DEM 建立

数字地面模型主要有高程数据以及平面位置，而数据可以利用GPS 或者是激光测距仪来进行测量，还可以通过遥感影像、既有地图、航空影像、干涉雷达进行获取。在摄影测量和遥感技术的基础上，建立DEM 可以对航空摄影测量和遥感数据进行采集，利用摄影测量的方法，选择经过数字化改造的精密立体测图仪，或者是解析图，还可以在数据库中进行交互数字的测量。这种测量的方式自动化程度较高，还可以根据地形特征生成的DEM精密度较高。

结束语

总之，三维GIS 技术在地理可视化、环境影响评估、城市规划等多个方面都有广泛的应用。三维GIS 技术的发展，随着信息计算机科学、地理科学等相关科学的发展还在不断的优化更新，尤其是虚拟技术、可视化技术以及多为地理技术的研究，对于三维GIS 技术的影响是非常深远的。