城市三維可視化與三維數(shù)字城市建模

隨著數(shù)字城市技術的發(fā)展，以二維數(shù)字為主體的GIS應用已經(jīng)不能滿足城市專業(yè)應用的空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式；三維城市是基于虛擬現(xiàn)實技術，把客觀的現(xiàn)實世界中的城市在電腦上模擬出來，但它又具有其自身的一些顯著特點：是對客觀現(xiàn)實世界的真實反映，或者對將來的規(guī)劃；可包含絕對地理空間坐標，具有地理空間定位性；可以進行三維空間的幾何分析和屬性分析方面的應用。

綜合以上信息，可以將三維城市理解成具有地理空間信息，反映客觀現(xiàn)實世界或者未來規(guī)劃，具有空間瀏覽、屬性查詢和應用分析的綜合信息系統(tǒng)。

城市三維可視化系統(tǒng)是指能對城市區(qū)域內(nèi)空間對象進行三維描述和分析的GIS應用系統(tǒng)，是一個可視現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實集成的系統(tǒng)。三維可視化技術在城市規(guī)劃、市政管理、公共交通、電力、水利、旅游等多個領域得到了廣泛應用。

城市三維可視化與數(shù)據(jù)建模密不可分，城市實體三維建模是實現(xiàn)城市三維可視化的關鍵，城市實體的三維表達與分析都是很重要的研究內(nèi)容。構成數(shù)字城市的各種空間實體在幾何結構、內(nèi)部屬性等方面都具有不規(guī)則性、不確定性和復雜性，整個城市實體就是一個三維、動態(tài)的開放系統(tǒng)。

表示地理信息空間數(shù)據(jù)的六大要素包括地貌、居民地、植被、水系、道路和境界，對于城市而言，其中重要的是地貌和居民地。從實體建模角度看，城市模型主要分為地形模型和地物模型兩大類，包括地形、地物以及實體空間位置的幾何模型和描述地表覆蓋、地物紋理信息等。

城市三維空間信息的內(nèi)容

數(shù)字線劃數(shù)據(jù)：是將空間地物直接抽象為點、線、面的實體，用坐標描述它的位置和形狀；

影像數(shù)據(jù)：包括遙感影像和航空影像，它可以是彩色影像，也可以是灰度影像；

數(shù)字高程模型：即三維地形數(shù)據(jù)，實際上是地表物體的高程信息；

屬性特征：是在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中構建城市三維模型所必須的信息。