第 28 卷 第 3 期
2003 年 6 月
武 汉 大 学 学 报 ·信 息 科 学 版
Geomatics and Information Science of Wuhan University
Vol. 28 No. 3
June 2003
文章编号 :167128860
(
2003
)
0320283205 文献标识码 :A
GIS 中三维模型的设计
Ξ
朱 庆
1
高玉荣
1
危拥军
2
黄 铎
1
(
1 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室 ,武汉市珞喻路 129 号 ,430079
)
(
2 西安测绘研究所 ,西安市雁塔路中段 1 号 ,710054
)
摘 要 :研究了三维 GIS 中的空间信息传输模式 ,探讨了平面地图符号与三维模型的区别与联系 ,阐述了三维
模型的确立、定位、简化描述和逻辑性设计。
关键词 :三维模型 ;可视化 ;三维 GIS
中图法分类号 :P208 ;P283. 1
地图是人类空间认知的结果 ,又是人们进行
空间认知的工具
(
王家耀 ,陈毓芬 ,2000
)
。地图学
家们探索了人的空间感受与图形认知的一系列生
理、心理机制 ,提出了“视觉变量”和平面地图空间
信息传输模式的理论 ,有效地提高了地图设计的
质量和使用效果。随着计算机三维
(
3D
)
显示技
术的不断发展 ,地图符号形象化的要求日渐迫切。
地图符号的抽象化和形象化这对矛盾在相互对立
而又螺旋式上升的发展过程中向三维形象化回
归 ,导致了空间信息三维可视化成为 GIS 发展的
重要特征之一。三维可视化技术使传统二维的、
静态的地图表示向三维的、动态的场景表示方向
发展 ,利用虚拟现实
(
VR
)
技术在空间数据库支持
下可以构建虚拟环境 ,人在进入这一环境后可以
利用计算机实现以视觉为主的全方位交互 ,这是
空间数据可视化最有发展前景的新领域 ,已成为
被关注的热点 ,也是研究、利用数字地球资源的重
要工具
(
高俊 ,2000
)
。
近年来 ,国内外在空间信息三维可视化方面
的研究工作主要集中在以下两个方面 :运用动画
技术制作动态地图 ,可用于涉及时空变化的现象
或概念的可视性分析 ;运用虚拟现实技术进行地
形环境仿真 ,真实再现地景 ,进行交互观察和分
析。目前此方面的研究主要有 :基于影像
(
遥感图
像、航空图像等
)
的地形仿真 ,影像与空间数据库
集成的城市景观重建 ,电子沙盘的制作与应用等。
现有的 3D GIS 研究都集中在三维可视化技术方
面 ,对于更为基础的 3D GIS 的空间认知问题的研
究显得很不够 ,这在一定程度上也制约了空间信息
三维表示技术的进步和 3D GIS 的工程应用实践。
本文主要研究 3D GIS 中具有重要空间格局
与视觉作用的三维模型 ,三维模型的研究能够促
进传统平面地图符号系统的发展 ,丰富和增强传
统地图制图的表达手法 ,促进地图学理论在三维
地理信息表示领域的新应用。
1 三维 GIS 空间信息传输模式
信息是表达一切事物存在方式和运动状态的
知识 ,具有通讯、运算和感知等特性 ;任何信息总
是存在于某个信息系统中 ,信息在系统中传输和
反馈 ,构成某种信息传输模式
(
王家耀 ,陈毓芬 ,
2000
)
。任何信息系统实质上都是一个信息传输
过程。如果把一般信息传输系统引进平面地图领
域 ,就可以得出一个最简单的空间信息传输系统
(
如图 1 所示
)
。图 1 中的符号化是指用一种易于
了解和便于记忆的平面地图符号来代替实际的空
间地物 ,平面地图符号本身可以说是一种物质的
对象
(
图形
)
,它用来指代制图对象的抽象概念 ,并
且这种指代是以约定关系为基础的 ,这是地图符
号的本质特点。在图 1 中 ,制图者对现实世界的
认识为信源 ,符号化为编码 ,地图为信道
(
通道
)
,
Ξ
收稿日期 :2003204230。
项目来源 : 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目
(
40001017
)
; 国 家 973 计 划 资 助 项 目
(
2002CB312101
)
; 国 家 863 计 划 资 助 项 目
(
2002AA716131
)
。
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