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第1篇：地理信息數據獲取方法范文

關鍵詞：

地理信息系統(Geographic Information System 簡稱GIS)是以采集、存儲、管理、分析、顯示和應用整個或部分地球表面與空間和地理分布有關的數據的計算機系統, 是分析和處理海量地理數據的通用技術。也可以說是一中工具，是模擬現實的空間世界和進行空間數據處理的工具，也是解決空間方面問題的資源，更是空間信息處理分析的一門學科。隨著GIS的有地理信息科學向地理信息服務的方面發展，它的覆蓋的面就更深更遠。

從不同的角度出發，GIS有三種定義：①基于工具箱的定義，認為GIS是一個從現實世界采集、存貯、轉換、顯示空間數據的工具集合；②數據庫定義，認為GIS是一個數據庫系統，在數據庫里的大多數數據能被索引和操作，以回答各種各樣的問題；③基于組織機構的定義，認為GIS是一個功能集合，能夠存貯、檢索、操作和顯示地理數據，是一個集數據庫、專家和持續經濟支持的機構團體和組織結構，提供解決環境問題的各種決策支持。

三維空間信息獲取

三維空間信息 , 主要包括三維地形、三維建筑數據以及地表和建筑物的紋理圖像數據 , 是三維模型的展示 , 也是虛擬環境建設的基礎工程。構建三維模型需要真三維的空間數據(包括平面位置、高度數據)和真實影像數據(包括建筑物頂部和側面紋理) 。所需獲取的數據具體包括三維地形數據 , 建筑物三維空間數據以及紋理圖片等。

1數字高程模型(DEM)的數據獲取[4]數字高程模型(DEM) , 即三維地形數據 , 在三維景觀模型中起著舉足輕重的作用 ,

2建筑物三維空間數據獲取的方法

三維地理信息系統中 , 建筑物的構建需要三維空間數據和紋理數據。三維空間數據包括平面數據和高度數據。建筑物平面數據 , 主要指的是建筑物在三維俯視圖中投影到地表平面的輪廓線。在二維 GIS中 , 建筑物一般只用其投影到地面的輪廓線來表達 , 并且將該輪廓線作為地圖的一個面對象存儲在地圖數據中。這樣利用現有的地圖數據 ,從中提取這些輪廓線 , 用它們作為三維建筑物的底面。

3紋理數據獲取的方法由于航空影像很容易得到 , 因此地形紋理與建筑物頂部紋理較易獲取 ,

4數據獲取研究的焦點問題 — — — 多數據源集成的方法。上述數據獲取的方法各有特點, 同時又存在著各自的局限性。數字攝影測量和遙感雖然可以提供目標的幾何特征、語義特征、相片紋理等數據 , 但獲取的主要是建筑物頂面的信息 , 漏掉建筑物立面的大量幾何和紋理信息。而近景攝影測量則只能獲取建筑物立面的信息; 激光三維掃描儀獲取的距離圖能很好的提供場景的三維描述 , 但其　 三維空間數據模型模型是人們對現實世界的一種抽象 , 數據模型是現實世界向數字世界轉換的橋梁。信息系統的數據模型決定了信息系統的數據結構和對數據可施行的操作。

3DGIS數據模型和數據結構

1　空間信息集成模型。該模型以所謂的擴展復雜要素為內核，表達三維空間地學對象的幾何性質，度量屬性及對象間的復雜拓撲關系。

2　矢量模型拓撲操作。并將各種復雜對象融入地學建模和管理的模型框架中該模型是以矢量模型為基礎，對象及對象間的拓撲關系表達較為精確，但各種操作復雜費時，空間分析不易。

3　矢量柵格混合數據模型。以八叉樹和不規則四面體為基礎的混合數據模型。這種混合模型是一種矢量柵格三維結合的有益嘗試，在一些情況下比較合適，但還需要其它表達模型的補充，以提高表達、訪問和操作的效率

三維 GIS數據模型雖然已有了很多的研究成果 , 但還未從根本上解決真三維 GIS軟件研制的核心問題：

1)  二維模型轉換為三維模型

由于現在廣泛使用的是二維 GIS平臺 , 積累了大量的二維 GIS數據結構的地理空間數據 , 因而三維 GIS平臺應能將現在的二維或二維半數據經過轉換后輔以較小的編輯形成三維數據模型。

2)  因特網上三維空間數據的標準化與互操作

互聯網上三維空間數據 , 要考慮瀏覽器環境下的三維數據的標準化與互操作。互聯網環境下的二維 GIS的2) 因特網上三維空間數據的標準化與互操作[3 ]互聯網上三維空間數據 , 要考慮瀏覽器環境下的三維數據的標準化與互操作。互聯網環境下的二維 GIS的數據標準化及互操作尚未完全實現 , 三維 GIS的數據標準化及互操作更是任重而道遠 , 但如果不能做到互聯網上三維空間數據的標準化與互操作 , 三維 GIS以及它對“數字地球”的支持功效將大打折扣。

4三維空間數據管理與分析

空間數據管理是最基本的也是最重要的 GIS功能之一。但由于三維空間數據非常的復雜 , 傳統基于關系數據庫的空間數據庫管理系統難以勝任三維空間數據管理。

5空間分析能力在二維 GIS中就比較薄弱 , 目前大多數的 GIS都不能做到決策層次上來。

6還不能真正的實現“人機互動”。

小結

總之3DGIS在實際中的應用已經很廣泛，在礦山、旅游、交通，城市規劃，虛擬景觀系統的設計與實現、石油勘探、數字城市、測繪、邊坡監測等、甚至在教育科研中也發展越來越突出。到目前為止，3DGIS的技術還不是很成熟，還需要相關的科研人員對其深入的研究和探索。

參考文獻：、

第2篇：地理信息數據獲取方法范文

關鍵詞：現代信息 測繪技術 工程測量 應用和拓展

Abstract: this article from the modern information technology related concepts about the surveying and mapping, and then to the modern information technology in the measurement of the surveying and mapping engineering development and application to give a deep instructions, finally the modern information technology in the measurement of the surveying and mapping engineering application improvement measures in detail.

Key words: the modern information technology application engineering measurement of surveying and mapping and expansion

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

一、認識現代信息測繪技術

現代信息測繪技術主要包括數字化地圖技術、地理信息系統技術、全球定位系統技術、遙感系統技術以及數字攝影測量技術，以下將分別給予詳細的說明。

第一、數字化地圖技術。所謂的數字化地圖技術就是實現紙制地圖的數字化處理，對于精度和比例尺能滿足具體要求的紙質地圖，就可以利用當前比較常用的數字化地圖處理儀將即掃描矢量化儀器和手扶跟蹤數字化儀器的處理后，將處理生產的數字信息輸入到計算機，經過編輯完善后就可以生成相應的數字地圖。而且數字化地圖技術具有便捷、高效、保真的特點。

第二、地理信息系統技術。地理信息系統即GIS，它是集計算機技術、空間科學技術、遙感測繪技術于一體的一項現代信息測繪技術。該技術已廣泛的應用到相關領域的基礎平臺的搭建，并成為了地理學空間信息顯示的重要手段。地理信息系統技術的顯著特點就是它可以實現地理數據信息資源采集、存儲、管理、分析、可視化立體顯示的流程化操作，同時該技術還具有實現信息預測、空間提示以及輔助決策等功能的特點。

第三、全球定位系統技術。地理信息系統即GPS，該技術可以為全球的所有GPS使用者提供實時的、高精度的三維速度和三維坐標等其他一些相關信息。該技術當前廣泛的應用在陸地上的車輛導航、地質勘探、市政規劃以及航空航天中的飛機和導彈導航中。

第四、遙感系統技術。所謂的遙感系統就是充分利用目標物體的幾何形態、空間位置以及其他物理特性進行測繪的一種傳感技術。遙感系統技術是根據目標物體可以發射電磁波的原理來探測地表物體的。

第五、數字攝影測量技術。數字攝影測量技術是以數字影像和攝影測量技術為基礎的，并結合一些計算機技術、數字影像匹配和處理以及模式識別技術來實現的。數字攝影測量技術廣泛的應用于大比例尺地形測圖、大面積測量中，利用該技術可以獲得數字化的影像地圖產品。

二、現代信息測繪技術在工程測量中的拓展和應用

（一）在水利工程測量中的拓展和應用

由于現代信息測繪技術可以實時地對江河湖泊的水位進行準確的監測，同時還可以對森林和高山進行科學的監測，通過地球信息系統技術和遙感系統技術的集成應用可以進行洪澇干旱災情的科學預測，從而為防洪抗災工作提供精確的信息。另外，地球信息系統技術的分析輔助決策功能可以為水利工程測量中庫容的計算、引水渠的修建等測量設計工作提供科學的參考依據。

（二）在礦山工程測量中的拓展和應用

我國礦山資源非常豐富，現代信息測繪技術在礦山工程測量中的應用也是比較普遍，可以通過遙感系統技術在礦山測量中，有效獲取礦山實時動態的信息，并可以對礦山的環境進行有效的監測，從而為礦山的開采以及礦山周圍環境的保護提供科學的決策支持。

（三）在濕地工程測量中的拓展和應用

將現代信息測繪技術應用于濕地工程的測量中可以實現相關工程測量數據的實時更新，通過對這些數據進行科學的分析，就可以獲得濕地的動態變化情況。其中可以綜合應用遙感系統技術和地理信息系統技術來獲取評價濕地工程生態環境質量所需的數據，借助全球定位系統技術可以進行濕地水質的采樣調查，為我國濕地提供科學的資源配置依據，有效保護濕地的生態平衡。

（四）在建筑工程測量中的拓展和應用

現代信息測繪技術是根據建筑工程施工現場的地形以及工程的性質等建立有針對性的施工控制方案，采用包括數字化地圖技術、地理信息系統技術、全球定位系統技術、遙感系統技術以及數字攝影測量技術在內的不同測繪方法，來逐步的將設計圖紙轉化為地上的實物。現代信息測繪技術在建筑工程測量中的應用有效的保證了建筑工程的最終施工質量。

三、現代信息測繪技術在工程測量中的應用改進意見

（一）提高現代信息測繪技術的實時性

就當前現代信息測繪技術在工程測量中的應用現狀來看，測繪技術處理的數字信息在傳輸和處理的過程中還存在很大的延時，可見測繪技術的實時性還有待進一步改進。因此，為了能有效提高測繪技術的實時性，需要不斷的提高數據傳輸和處理的準確性、快捷性、實用性、及時性等，實現現代信息測繪技術所使用的各儀器數據處理的同步，從而有效提高現代信息測繪技術的實時性。

（二）改進現代信息測繪技術的水下數據測量方法

到目前為止，還沒有一種獨立的技術和設備可以用來實現水下數據的獲取，當前現代信息測繪技術的水下數據獲取還往往是通過一系列的技術和設備組合來實現的。然而這種方法由于實施起來比較復雜，影響因素比較多，所以最終獲取的水下數據的精確性得不到充分的保障。為此，有必要改進現代信息測繪技術的水下數據獲取方法，盡可能實現一種利用獨立的一種技術或設備就可以獲取水下數據的方法，從而來有效提高水下數據測量的精確度。

（三）改進現代信息測繪技術的地下數據測量方法

當前利用現代信息測繪技術來獲取地下數據的方法還往往是一些平面控制測量方法，由于平面控制測量方法所獲得的地下數據多是表面的一些數據，顯然該方法的測量結果是不準確的。因此，我們有必要在使用平面控制方法測量之前，進行各方面的精度設計，以此來確保地下數據測量的精度。

結語：現代信息測繪技術在工程測量中的拓展和應用，有效的提高了工程測量數據的精確度，進而保證了工程最終的施工質量，然而現代信息測繪技術在工程測量的應用中還有一些問題亟待改進，只有解決好這些問題才能更好的發揮現代信息測繪技術在工程測量中的各種作用。

參考文獻：

[1]徐耀武.關于工程測繪技術發展的探討[J]，科技與生活，2010(15).

[2]陳文彬.測繪技術在工程測量中的應用及研究[J]，科技從橫,2010(06).

第3篇：地理信息數據獲取方法范文

關鍵詞：數字化測繪；基礎地理信息；問題；建議

中圖分類號：P2文獻標識碼： A

數字信息時代來臨，生活中的各個方面都受到影響。數字化測繪生產體系正在向信息化生產體系過渡。

一、概念

1.數字化測繪

所謂數字化測繪，是和模擬測繪相對的。廣義的數字化測繪又稱為計算機成圖，主要包括:地面數字測圖、地圖數字化成圖、航測數字測圖、計算機地圖制圖。數字化測繪技術使得紙上手繪圖階段過渡至高速共享的數字化時代。主要由三部分構成：數據輸入、處理和輸出，利用計算機進行地形空間處理，得到數字測繪圖。

2.基礎地理信息

基礎地理信息是指所有與地理信息有關的行業統一采取的空間定位及分析的基礎地理單元，通用性很強，需求量大。主要由自然地理信息中的地貌、水系、植被以及社會地理信息中的居民地、交通、境界、特殊地物、地名以及地理坐標系網格等要素構成。其中，地理坐標系網格與所采取的比例尺有關，比例尺越大，基礎地理信息覆蓋越廣泛。基礎地理信息的數字化信息源的數量和質量關系到一個國家地理信息系統技術應用的廣泛度和成熟度，關系到一個國家的信息自，是國家信息化程度和實力的重要標志。

3.信息化測繪

信息化測繪是在數字化測繪的基礎上，在完全網絡化的運行環境下，實時有效地向信息化社會提供地理信息綜合服務的測繪方式和功能形態。其最本質的內涵和特征就是實現實時有效的地理信息綜合服務，為了實現其功能，就需要建立“信息化測繪體系”。可以說我國的測繪技術經歷了傳統手繪到數字化測繪，之后又到信息化測繪三個階段。

二、數字測繪的應用

隨著計算機技術的發展數字測繪被普遍的運用于測繪生產以及水利水電工程中，做出的成圖即數字測圖被廣泛用于國民經濟建設、國防建設以及科研方面。具體來說，其可以用于工程建設設計、環境監測、交通路線設計、土地利用情況調查等方面。在具體應用中，數字測繪將從野外收集到的地面坐標作為基礎數據，構建數字地面模型，之后就可以在此基礎上進一步繪制立體透視圖、斷面圖，以確定施工范圍及工作量。在交通路線設計中，還可以繪制地形的三維軸試圖及橫斷面圖，直觀便捷。

數字地面模型是基礎地理信息系統建設的基礎資料，因此可以說數字化測繪是收集基礎地理信息系統基礎資料的一個方法。它可以分析土地利用現狀、分析災情，甚至可以用于導航和導彈制造。

三、數字測繪與信息測繪的區別

信息化測繪不是甩開數字化測繪，而是在數字化測繪基礎上向信息服務升級和跨越。它相對于我國已建的“數字化測繪技術體系”具有以下特征：

1.數據獲取實時化

信息化測繪要求對地理信息數據的獲取由靜態向動態轉變，即注重動態變化檢測及實時更新。信息化測繪要求利用海陸空上一切可使用的快速檢測設備來做到實時監測，并且將地理信息的實時獲取作為基本任務。例如WalkISurvey 2012就可以實時下載谷歌影像數據，疊加現有矢量數據，成為信息化測繪軟件的重要部分。

2.交互網絡化

在數字化測繪中，局域網就可以滿足需求，但是在信息化測繪中，要實現信息的實時更新，動態監測，就需要廣域網或者國際互聯網的幫助，只有形成一個大的交互平臺，才能使信息快速交換，實現信息交互網絡化。

3.服務社會化

信息化測繪可以實現體系的運行主體從測繪部門走向其他各個部門，從國家特批項目走向地理信息產業體系，形成開放機制，即企事業單位、政府機構及用戶群體共同運作的開放機制，使信息服務社會化。

4.基礎設施公用化

在數字測繪階段，測繪體系依然只是在專業部門應用，屬于專用系統，而信息化測繪則是由原來的專用為主，升級改造出能夠被廣大社會公眾使用的為主，實現了基礎設置的公用化。這種體系包括測繪基準體系和基礎地理信息系統。

5.法制化

這里所講的法制化是信息共享的法制化。在數字化測繪時代因為都是專業部門在使用，法制化問題不是很突出，但是信息測繪中，信息共享社會化，大眾化，法制問題也就顯現出來。為了推進信息共享，為其創造好的環境，就需要妥善處理其中的安全問題，建立信息共享相關方面的法律法規，實現信息共享法制化。

6.技術體系數字化

在前面介紹了信息化測繪實際上是以數字化測繪為基礎的，兩者從本質上講差別不大。信息化測繪只是在數字化測繪的基礎上將數據實時化、共享化、大眾化。信息測繪實際上也是技術體系的數字化。

四、基礎地理信息系統建設問題及建議

由于基礎地理信息建設系統多以計算機作為輔助，因此在很多方面都存在一些問題，主要有以下幾點：

1.數據形式多樣化，標準不一

因為基礎數據的獲得方式多種多樣，因此收集到的數據格式不一，有CAD格式、MicroStation格式、清華山維格式的，編碼數據或未編碼數據等等。這些格式不一的數據難以滿足基礎地理信息系統建設的要求，需要對數據進行轉換、編輯、整理等工作。

2.數據實時性差

由于很多測繪機構還只能使用數字測繪，或者信息化測繪系統不完善，使得數據獲取更新的實時性較差。為了保證數據的現實性就必須做到即時更新數據，需要有效的更新機制。真正的挑戰就是地理信息的更新和共享。

3.數據保存不完善

由于數據的存貯方式多種多樣，可以紙質保存、文件保存、數據庫保存，方法不一使得數據雜亂無章，占用很大的空間，管理效率極低，容易丟失、損壞、泄密。

針對以上問題，筆者給出以下幾點建議：

1.數據庫設計

用數據庫方法來保存數據有條有理，不占空間，是很好的選擇。可將數據庫分為空間數據庫、非空間數據庫，其中非空間數據庫又可以分為非空間關系數據庫和文檔數據庫。將數據分類保存，便于管理。另外，各單位可以根據現有技術和經濟條件來選取合適的數據庫管理系統和空間數據管理引擎。

2.數據轉換

數據轉換既是把中間格式的數字轉換成空間數據庫可以錄入的格式。最常用的并且能很好的實現數據共享的方法有直接數據訪問模式、數據互操作模式和空間數據共享平臺模式。而外部數據交換模式則是大眾可接受的方法。在數據轉換時，要選擇相對應的方法，可以減少工作量。

3.數據更新

在前面介紹了信息化測繪的主要優點之一就是可以做到數據的實時更新，因此將信息化測繪標準化、系統化，做成大眾都能接受的方法，推廣開來就可以解決數據的更新問題。數據更新一般包括兩個方面：一是不定期的局部數據更新，二是周期性的全局數據更新。要實現數據動態化，就需要升級監測設備，如高分辨率的小衛星遙感影像，需要將這些產品商業化。

4.數據安全

為了保證數據的安全性，就要保證數據庫被合法使用。可以采取身份認證、要求用戶級別、用戶口令等方法來保證數據庫不被惡意操縱使用。另外對數據庫中的數據要進行備份，防止意外情況的發生。由于數據庫是需要電腦操作的，所以為了數據的安全還要防止黑客襲擊，電腦要采取一定的保護措施。

摘要：

第4篇：地理信息數據獲取方法范文

關鍵詞：數字城市 三維建模 信息化

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0041-02

“數字城市”的概念來源于“數字地球”，它是“數字地球”的理念在城市的引用、延伸和拓展。由于在理解層面和切入角度上的差異，目前仍很難對“數字城市”內涵作確切的定義。但隨著對“數字城市”理論與技術的研究及應用探索的不斷深入，人們對它的認識將會逐漸趨向統一，并形成對它的標準定義。

三維模型能夠真實、生動地表達三維空間信息，成為數字城市的研究重點。建筑物的三維建模作為主要的建模內容有著重要的地位，快速、逼真地建立建筑物的三維模型成為建模的研究重點。

三維地理信息系統的建立，可以和現有的二維地籍數據、規劃數據、土地利用數據等結合，分別形成三維地籍系統、三維規劃系統、三維土地利用系統等。這些三維系統具有快速的三維漫游、查詢、定位、統計、分析、打印輸出等功能，將更好地為“數字國土”服務。三維模型的快速建立與更新，對維護三維地理信息系統數據的現勢性、直觀性、更好地為國土資源利用提供更好的決策，具有十分重要的作用和意義。

1 三維建模技術現狀

三維城市模型（3DCityModel，3ocM）是地理信息系統、數字攝影測量及其相關學科的研究熱點之一。盡管3DCM的研究歷史非常短暫，但人們針對不同的應用目的，構建了各種具有不同功能的3DCM，具體分為以下幾類。

1.1 遙感影像與DEM結合方式

即直接利用DEM生成地形三維透視圖，遙感影像作為紋理映射到地形表面。這種方式只是一種地形景觀，無法對地表實體對象進行三維顯示、空間信息查詢和分層管理。大多數成熟的商品化GIS系統（如ArcView、MapGuide）己經具有這種2.5維的地形顯示功能。

1.2 基于2DIGS的構建方式

即利用現有2DGIS數據及其三維屬性信息建立3DCM。該方式包括以下具有代表性的構建方法：

在二維GIS的基礎上，直接添加一些信息（如房屋高度、墻面紋理等），使用假定高度和模擬紋理來構建建筑物對象。這種方法的缺點在于模型真實感差，對城市景觀信息的表達少，另外沒有考慮DEM。DEM和二維GIS結合的方式，這種方式用DEM作為建筑物的承載體，表達地表的起伏，然后使用假定高度和模擬紋理來構建建筑物對象，比上一種方式更具真實感。部分2DGIS系統（Arc/Info）發展了構建3DCM的功能模塊，具有初步的量測功能，但缺乏對建筑物紋理的提取與處理，景觀表達的真實感程度不夠。

1.3 純三維的構建方式

針對數據獲取方式的差異，純三維構建3DCM方式分以下不同方法：

利用地面攝影影像與地面激光掃描儀來構建，這種方法每次采集數據范圍受通視條件所限，在建筑群密集地區難以應用；利用衛星影像與機載激光掃描儀來構建，該方法采集數據快，但獲取的DEM精度不高；利用航空立體像對的方法，利用目標提取技術，實現航空影像房屋三維數據的半自動量測，進而在地面與建筑物表面二維半不規則三角網和原始數字影像的基礎上，實現建筑物可見表面紋理恢復，重建城市三維景觀。

2 數字城市三維建模的關鍵內容

目前建筑物三維建模的一般流程如圖1所示。三維空間數據的獲取，實質是空間定位數據的采集。三維模型的建立與編輯，三維幾何模型是紋理數據和屬性數據的載體，也是數碼城市GIS提供各種定量空間解析分析能力的基礎。建筑物表面紋理數據主要用于提供逼真的視覺標識，增強對建筑物本身及其相互之間空間關系的感知和識別。可視化技術的運用，用于增強用戶與數據模型之間的交互操作性能，尤其是與虛擬現實技術的結合，使得用戶沉浸于三維的場景中與模型數據直接進行交互操作。

2.1 三維建模數據的獲取

三維建模的首要任務就是要收集建模的數據。在城市中存在著眾多的數據源，這些數據源包括：（1）規劃建筑物的設計圖紙及文檔資料。（2）城市數字地圖（地形圖、地籍圖等）和2DGIS數據庫。（3）攝影測量數據。數字攝影測量不僅可以提供豐富的幾何和紋理數據，而且還可以提供豐富的拓撲和語義信息。（4）遙感數據。高分辨率遙感影像可以為城市3D城市模型的建立提供詳細、豐富的幾何和語義信息數據，是生成正射影像數據和DTM的重要數據源。合成孔徑雷達（SAR）是一種全天時、全天候的微波成像雷達，不僅可以詳細準確地觀測地形地貌，獲取地球表面的信息，還可以透過地表收集地表下面的信息。（5）混合測量系統。混合測量系統中一個典型就是CCD相機和全站儀組合系統。此系統可用于建筑物立面的掃描及建筑場地的地形表示。此系統適合于建筑物外部和內部數據的幾何和紋理數據的獲取，解決了3D城市模型中內部數據獲取困難的問題。

就當前的應用需求來說，場景三維建模需要的數據主要有：二維圖形、地形數據、地表圖像、三維觀測數據和模型表面紋理等。

2.2 建模方式

目前在數字城市的三維建模中有很多種建立模型的方式。現介紹如下：

（1）使用CAD軟件建模。AutoCAD軟件具有強大的二維圖形繪制功能及編輯功能，是當今二維圖形繪制軟件的主流工具，這是它的優點。但是它在三維圖形建模、渲染處理及動畫制作方面功能較弱，不適合于復雜三維模型的建造和動畫的制作。AutoCAD模型表達精細、精確，有精確尺寸定義，但數據結構復雜、數據量大，不支持與地形的疊加，不支持屬性定義，主要用于工業零部件建模和單獨的橋梁等建筑物建模。（2）常用動畫軟件建模。如3D MAX等，模型表達精細，建模工具豐富，但是數據結構復雜，數據量大，不支持與地形疊加，且不能交互編輯查詢，僅限于動畫瀏覽。（3）專業軟件建模。如MutiGen Creator軟件功能強大，支持大面積地形建模，支持建筑物建模。模型數據結構簡潔，可以在運行過程中進行交互操作，實時計算動畫場景，通過開發，可以與影像、矢量數據、DEM數據等疊加。但表達不精細，數據交互編輯、查詢能力較弱。（4）OpenGL開發。使用OpenGL+VC模式，通過編程的方式建立模型。此方式能大量使用數學曲線、曲面表達三維模型、自定義數據結構、數據顯示算法等。一般用于開發三維基礎軟件。

目前，在實際應用技術中，較為普遍和實際的模型制作是利用3D MAX制作或者是利用MultiGen Creator制作。

2.3 模型的與應用

采用提供了二次開發功能的數字城市開發平臺，使用技術，開發了一套能夠實現對矢量數據、影像數據、DEM、三維模型等多源數據集中管理的三維地理信息系統，從而實現三維場景的顯示、漫游、定位、查詢等功能，為決策部門提供輔助決策。

3 應用

本次實驗以“SuperMap”中的三維建模為例。采用3D MAX軟件對建筑物進行三維建模，以及能夠訪問海量數據、具有強大二次開發功能的三維地理信息軟件SuperMap Service GIS作為開發平臺開發演示系統。（如圖2所示）“SuperMap”構建三維數字城市的方案如下：（1）采用正射航空或衛星影像和地表高程數據并利用1∶500地形圖在3D MAX中建立數據集。（2）將數據集文件加載到3d MAX中，并用編輯工具利用數據集中各項數據建立三維建筑物模型及利用本地數據庫中及網絡中加載各類2D信息（如花草，樹木，人物等）。（3）保存工程文件或者打包輸出（KML格式），使它能夠被分配到CD/DVD ROM或到網頁上。KML中包含工程中用到的所有的資源，因此，它相對于源文件是獨立的。

4 結論

文章對數字城市中的三維建模關鍵環節進行探討，總結了當前三維建模過程中的主要技術和方法，并以實例的方式實現了三維建筑物建模和，結果表明在數字城市建設中，主要把握數據獲取、三維建模和模型的與應用三個環節，即能較好完成數字城市工作，使其滿足實際應用。

參考文獻

[1] 朱慶，林琿.數碼城市地理信息系統―― 虛擬城市環境中的三維城市模型初探[M].武漢：武漢大學出版社，2004.

第5篇：地理信息數據獲取方法范文

1研究區域及研究方法

1.1研究區概況研究區坐落于東北林業大學帽兒山實驗林場老山實驗站，隸屬于黑龍江省尚志縣，地理坐標為127°36'～127°39'E，45°23'～45°26'N，為長白山植物區系張廣才嶺西北部小嶺的余脈，平均海拔300m，一般坡度在10°～15°。大陸性溫帶季風氣候，年平均氣溫為2～3℃。年降水量為600～800mm，年蒸發量為1094mm，年平均濕度為70%，年日照時數為2471.3h，年平均風速為1.5m/s。該地區歸屬于長白植物區系，森林覆蓋率為70.2%，闊葉紅松林為原地帶性頂級植被，遭受重大破壞經幾個階段演替后逐漸恢復為天然次生林相，較為典型，類型多樣，主要的次生演替灌木林群落為胡枝子灌叢、棒子灌叢、珍珠梅灌叢以及繡線菊灌叢。土壤類型多為暗棕壤森林土，土壤肥沃且濕潤［10］。

1.2數據獲取及預處理

1.2.1樣地森林水源涵養物理量估算在研究區內選取8種林分類型分別設置20m×20m的標準樣地。在研究區附近建立氣象觀測站，根據文獻［11－14］的野外數據收集方法分別得到了每次降水后各林分類型林冠層截留降水量、枯落物層持水量和土壤層含蓄降水量。以此作為模型建立的基礎數據。

1.2.2遙感數據獲取及預處理本研究選取北京衛星地面接收站接收的Land-sat－5TM影像作為研究區內森林水源涵養效益計量的數據源。數據來源為中國科學院對地觀測與數字地球科學中心對地觀測數據共享計劃。遙感影像獲取時，因太陽位置、大氣條件、傳感器成像、地形起伏、遙感平臺姿態、地球自轉等多種因素的作用［15］，對遙感影像有一定程度的影響，因此有效的消除各種因素對遙感影像的影響能夠達到增強信息量，提高光譜特征精確度，細化影像紋理特征的目的［16］，遙感影像經過預處理后要能夠全面準確的反應出研究區的地表信息。遙感數據的預處理包括多光譜數據組建、幾何校正、輻射定標、大氣校正等過程［16］。

1.2.3其他數據獲取前人的研究中大多數方法和模型都沒有真正充分利用遙感所提供的數據，特別是對結合地理信息數據庫的定性因子的引用明顯不足，基于以上原因，本研究提出將RS和GIS變量引入模型，故本文提取了各種與森林水源涵養效益相關的波段及各波段組合(包括植被指數)信息、地形因子信息(高程、坡度和坡向)和主成分因子信息參與模型的建立［16］。其中DEM數據來自中國科學院計算機網絡信息中心國際科學數據服務平臺。

1.2.4樣地遙感信息提取對于固定樣地中遙感信息的提取，采用空間定位的思想，將樣地矢量數據和遙感柵格數據進行疊加，在固定樣地的矢量點文件中讀取樣地相應的坐標，按照坐標提取柵格圖像上對應像元中儲存的信息［16］。為了給森林水源涵養模型的建立提供可靠數據，本研究利用IDL語言設計了按坐標提取遙感影像灰度值的程序，因樣地大小為20m×20m，而TM影像的分辨率為30m×30m，忽略GPS精度的影響近似的認為每個樣地點都能夠落入到影像的一個像元中。

1.3常規統計模型建立從各波段灰度值、不同波段灰度值之間的線性和非線性組合所派生出的各種變量因子(包括各種植被指數)、以及非生物因子柵格化所形成的輔助波段如海拔、坡度、坡向等出發［17］，盡可能多地選出各種自變量用于估算森林水源涵養生態效益的物理量。選取TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM7、TM73、TM42、TM437、TM452、RVI、DVI、NDVI、SAVI、PVI、亮度、綠度、樣地坐標X、樣地坐標Y、高程、坡度、坡向、降水量、PC1、PC2、郁閉度和林齡27個自變量，根據提取影像灰度值程序提取出樣地點的因子信息參與建模，對所有這些因子與對應樣地總水源涵養物理量作相關性分析，相關系數見表1。由此可以看出:TM1、降水量(Precipitation)與樣地水源涵養物理量相關系數在0.05水平上具有顯著性，TM2、TM3、TM5、TM7、TM437、DVI、NDVI、PVI、Elevation和郁閉度與樣地水源涵養物理量相關系數在0.01水平上具有顯著性。利用SPSS統計分析軟件，利用逐步回歸的方法，樣地物理量作為因變量，27個與之相關的因子作為自變量進行回歸分析。

2結果分析

2.1物理量及價值量估算根據模型結果，選取所需變量，應用ENVI的波段運算功能計算出研究區的物理量分布如圖1所示。式中:E為森林水源涵養效益的價值量;P為有效面積系數;R為市場逼近系數;C為貨幣轉換系數;S為研究區面積。而在本區域內，R=1，C=0.8［17］，研究區面積由ENVI軟件中計算像元個數得到。結合GIS，生成研究區價值量分布圖，如圖2所示。將各個像元值相加，得到2008年全年水源涵養生態效益的物理量總量I=263.78萬t，價值量總量E=131.89萬元。由此可以看出，在研究區的西北及中東部地區涵養水源的能力較強。

2.2結果檢驗利用未參與建模的實測數據與模型估測數據進行比較，建立圖3的關系圖。根據下式計算模擬精度。2.3物理量空間分析因物理量與價值量存在線性相關關系，故只對物理量進行分析如圖4所示。研究區高程區間為0～775m，劃分為7個等級;坡度按國家等級劃分為6個級別;坡向劃分為9個方向。分別計算每個等級的物理量，圖4可以看出物理量隨高程的增大而逐漸升高，在第3個等級(200～300m)處達到峰值(44%)，隨后隨高程增大而驟減。引起變化的主要原因是重力和地球引力;由于類似的原因，在坡度的第2個等級(6°～15°)處物理量達到峰值(45%)，繼而隨坡度增大而降低;在坡向的第一(平坡)和第六等級(南坡)處，物理量分別為32%和25%，均高于其他等級。這是由于陽坡和半陽坡比陰坡和半陰坡的林木生長快，樹木的郁閉度和生物量較高而引起的［18］。

第6篇：地理信息數據獲取方法范文

關鍵詞: 數字城市；地理空間；框架平臺；建設；淺析

中圖分類號: TU984.11+3 文獻標識碼：A 文章編號：

目前，我國已建成的數字城市，在數據執行標準上，缺乏統一指標體系，單純考慮到本區域數據標準的統一性，沒有考慮到對其他地區及國家、省市的相互關聯，基礎數據庫與平臺共享數據庫的沒有鏈接起來，難以適應高效率的信息化服務的需要。今后，在地理空間框架平臺的應用模式上，應該建立統一的空間與時間坐標體系框架，實現各部門共建共享，使地理空間框架平臺的數據規范、服務規范、應用規范和運行維護規范。在這套支撐體系的基礎上，各級地方部門再根據自己的地方需求，隨時進行平臺調整、數據更新。只有這樣相對完善的系統體系，才可以提供更優質的信息服務。

“數字城市”,即數字化的城市，是“數字地球”在城市的運用和發展。我們通常說的“數字城市”，是以計算機科學技術、多媒體技術和大量的儲存科學技術為根本，以寬帶網絡為橋梁，使用3S科學技術（遙感RS、全球定位系統GPS、地理信息系統GIS）、遙測、仿真-虛擬技術等對城市實施多種多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，有效的運用信息科學技術方法將城市的過往、目前狀況及將來的所有內容，在網絡上進行數字化虛擬實現。

數字城市地理空間框架平臺的建設，是“數字中國地理空間框架”建設的關鍵性構成部分，為了推動地理信息的運用，胡總書記提出“推進數字中國地理空間框架建設，加快信息化測繪體系建設，提高測繪保障服務能力”，溫總理也提出了“要加快構建數字中國地理空間框架，積極促進國民經濟和社會信息化平臺，全面提高測繪保障能力和服務水平”。 2006年國家測繪地理信息局啟動了數字城市地理空間框架平臺建設的試點工作，該項目現已完成并通過了驗收。2010年國家測繪地理信息局頒布了《國家測繪局關于進一步加快推進數字城市建設的通知》，主要內容包括了2015年底前全面完成地級以上城市和具備條件的縣級城市的“數字城市”建設。由此可以看出，加快推動數字中國地理空間框架平臺的建設，是我國基礎測繪“十二五”規劃中一項非常重要的任務。

1 數字城市的體系結構

1.1 數據獲取與更新體系

包括城市上空、地表及地下等自然地理數據的自動獲取系統，城市基礎設施數據的實時獲取、維護、更新體系，城市人文、經濟、交通、資源、政論等社會信息數據的變更與監控系統等。

1.2 數據處理儲存體系

包括高密度高精度高效率的海量數據儲存設備、多分辨率海量數據實時地編輯、壓縮、存貯、元數據處理技術、空間數據倉庫等。

1.3 信息提取與分機體系

包括數據之間的資源共享、多元數據集成、數據信息智能分析、海量空間數據的智能提取與編輯等技術和設備。

1.4 網絡體系

網絡技術在數字城市技術中有十分重要的作用，是確保數字城市信息暢通和共享的必要條件。包括計算機網絡、互聯網、智能化網絡、支持基于網絡的分析式計算操作系統，基于對象的分布式網絡服務，分布處理和互操作協議等。

1.5 應用體系

包括城市規劃、地籍管理、城市防災、城市交通、通信管理、能源管理、生態管理等。同時，還包括城市網絡生活方式等。

1.6 管理體系

包括專業技術人員小組、教育培訓、安全管理、設備維護、標準與互操作規范、相關法律法規等。

2 數字城市構建的基本框架

2.1 通過推動信息化建設，使政府的宏觀調控機制與培養競爭機制達到有機的統一，形成公平有序的市場秩序。

2.2 加強政策法規建設，體現管理意識，實現可持續發展。

2.3 加強地理信息系統基礎數據平臺建設，促進基礎信息資源有效共享。

2.4 建立應急聯動指揮系統和智能交通管理系統兩個綜合性應用體系，推動行業信息系統的建設。

2.5 推進基礎教育信息化，培養科技化專業人才，為構筑數字城市服務。

3 數字城市地理空間框架的構成與各組成部分之間的關系

根據《地理空間框架基本規定》( CH/T 90032009)，數字城市地理空間框架的構成，由五部分組成，分別為：基礎地理信息數據體系、目錄與交換體系、公共服務體系、政策法規與標準體系和組織運行體系。

圖1表明了基礎地理信息數據庫的組成。圖2表明了地理信息公共平臺共享服務數據庫的組成。

圖1基礎地理信息數據庫

圖2地理信息公共平臺共享服務數據庫

4 地理信息公共平臺建設

地理信息公共平臺軟件體系是以共享服務數據庫為基礎，為政府部門、企業公司、事業單位和社會公眾提供在線地理信息服務，形成唯一的、權威的數字城市地理信息公告平臺，包括資源展示子系統、數據管理子系統、服務管理子系統和運維管理子系統等四個系統。依據每個子系統服務對象的不同，能夠將其劃分為兩個部分，資源展示子系統面向外部用戶，是外部用戶了解平臺數據資源的窗口，數據管理子系統、服務管理子系統及運維管理子系統面對內部用戶，是平臺維護單位的內部用戶對數據進行編輯、維護和的核心。此外，依據平臺部署網絡環境的不同，可以分為基礎版、公眾版和政務版。在城市管理、公眾服務和政府決策等方面都起到了非常重要的作用，為城市信息化建設提供了支撐和保障。

5 結束語

伴隨著我們國家的城市化進程的飛速進步，城市的區域正在不斷的擴展，之前較為保守的城市管理辦法已經不能滿足于當下城市管理的需求。“數字中國”理念的發展，以“數字城市”為標志的城市信息化建設在我國的各個區域蓬勃興起，空間信息基礎設施是“數字城市”建設中非常重要的基本設施，而地理空間框架是空間信息基礎設施的關鍵性構成部分，是經濟社會信息化進步的基本推動平臺。

參考文獻:

[1] 李果仁.關于數字城市討論綜述J.經濟研究參考,2009(83):1720.

[2] 姚敏,趙燕霞.數字城市的基本問題J.城市發展研究,2011(1):2024.

[3] 姜愛林.數字城市:一種可供選擇的城市信息化模式J.廣東財貿管理干部學院學報,2010,17(1):13 16.

[4] 張宇,數字城管GIS平臺的設計與開發,碩士學位論文,西南交通大學,2008.

第7篇：地理信息數據獲取方法范文

[關鍵字]地理國情　變化監測　現代測繪技術　測繪

[中圖分類號]　P217

[文獻碼]　C

[文章編號]　1000-405X（2012）-10-33-1

[基金項目]福建省測繪地理信息局2011-2012年科技創新基金資助

0　引言

地理國情監測概念的一經提出，猶如撥云見日一般，給新時期測繪工作者指出了新的工作方向和目標，拓寬了測繪工作的視野和領域，賦予了測繪部門更沉甸甸的職責和更重大的使命，也將成為測繪工作一項重要內容。但是，地理國情監測是一個全新的概念，沒有現成的政策、法規、制度用以遵守，沒有現成的工作機制加以運用，沒有成熟的技術體系、規范流程作為參考，因此，地理國情監測的本質是什么，測繪工作與地理國情監測之間中有怎樣具體的聯系和區別，測繪工作在地里國情監測中扮演著什么樣的角色，處于什么樣的地位，起著什么樣的作用，有什么樣的測繪技術手段能夠應用于地理國情監測中，這些都應該是作為測繪工作者必須加以分析和思考的問題。

1地理國情監測概念的涵義

地理國情監測的內涵十分豐富，無法用簡單的一句話給以確切的、準確的描述，因此，只能從廣義和狹義的兩個方面籠統概況。從廣義的地理國情監測應該是對所有的地理國情信息的監測、統計和分析。從狹義的定義來說，地理國情監測的內涵主要定義在與推動經濟發展方式轉變關系密切的地表和相關人文信息的變化監測上。

從開展地理國情監測的具體方法上來說，地理國情監測，就是綜合利用全球導航衛星系統（GNSS）、航空航天遙感技術（RS）、地理信息系統技術（GIS）等現代測繪技術，綜合各時期測繪成果檔案，對地形、水系、濕地、冰川、沙漠、地表形態、地表覆蓋、道路、城鎮等要素進行動態和定量化、空間化的監測，并統計分析其變化量、變化頻率、分布特征、地域差異、變化趨勢等，要素的空間分布及其發展變化規律的監測數據，從地理空間的角度客觀、綜合展示國情國力。

2　測繪工作與地理國情監測的關系

測繪工作是指按照統一的測繪基準和測繪系統，獲取基礎地理信息的資料，測制和更新地圖、影像圖和數字化產品。　而地理國情監測則是基于測繪成果和現代化監測手段，對與經濟、社會、自然等有關的地理要素進行定量的監測和統計分析，為決策部門提供現勢性較強的決策依據。兩者既存在著一定的聯系，有存在著差別。

二者最大的區別是前者定性反映地理信息要素，后者對地理國情信息進行定量分析。兩者的相似性主要表現在：

a）測繪與地理國情監測的定位基礎是一樣的。測繪成果與地理國情監測成果都必須以國家規定的空間定位基礎為準。

b）測繪與地理國情監測的數據源是一樣的。測繪和地理國情監測的數據源主要都是通過各種測繪技術手段來獲取的地理信息數據。

因此，測繪為地理國情監測提供重要的基礎資料，地理國情監測又可從測繪成果中中直接提取多種基本地理信息。

3　測繪部門主導地理國情監測工作的有效性

1）　測繪部門負責地理國情監測工作于法有據

測繪法第二條規定："測繪，是指對自然地理要素或者地表人工設施的形狀、大小、空間位置及其屬性等進行測定、采集、表述以及對獲取的數據、信息、成果進行處理和提供的活動。"可見由測繪部門負責地理國情監測工作有較強的法律依據。

2）國務院對測繪部門開展地理國情監測工作提出了明確要求

《國務院關于加強測繪工作的意見》提出："積極開展基礎地理信息變化監測和綜合分析工作，及時提供地表覆蓋、生態環境等方面的變化信息，為加強和改善宏觀調控提供科學依據。"地理國情監測是信息化測繪體系建設的重要內容，是提高測繪公共服務的數量和質量的重要方式。

3）測繪部門開展地理國情監測具有得天獨厚的人才、技術和裝備條件

目前，測繪部門擁有覆蓋全國的多比例尺的基礎地理信息數據，測繪部門負責地理國情監測可以避免許多重復投入和勞動。改革開發以來，因從事基礎測繪等公益性工作，測繪部門儲備了一批地理信息數據獲取、采集、處理的專業人才隊伍，只要對這支隊伍稍加培訓，就能承擔地理國情監測工作。

4）　測繪部門開展地理國情監測更能體現公正權威

公正是所有監測工作的生命，只有公正才能樹立真正的權威。測繪部門是地理信息服務的提供者，自身一般不使用測繪成果和地理信息數據，受法律授權和政府委托獨立開展地理國情監測工作，監測結果依法公開，處于中立地位，沒有部門利益牽扯，在程序上可以保證監測工作的公正。

5）　測繪部門的成功實踐說明測繪部門開展地理國情監測切實可行

"十一五"以來，各級測繪部門按照服務經濟發展、服務政府中心工作的要求，積極踐行按需測繪，根據地方實際需求，主動開展了地理情況動態監測和分析，為城市規劃提供了科學依據。各級測繪部門多年來的成功實踐證明，測繪部門開展地理國情監測不僅完全可行，而且十分有效。

4　結束語

利用現代測繪技術，并綜合各時期已有測繪成果檔案，對地形、地表覆蓋等要素進行地理國情監測，可以準確地形成反映各類資源、環境、生態、經濟要素的空間分布及其發展變化規律。因此，地理國情監測與測繪工作是魚和水的關系，是密不可分的。

參考文獻

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[3]　楊彬鏞，陶燕．浙江省啟動地理國情監測工作［N］．中國測繪報，2011.6.28：第001版．

[4]　王倩，姜曉虹．從美國測繪部門的轉型發展看地理國情監測［N］．中國測繪報，2011.5.10：第002版．

[5]　寧鎮亞，熊偉．夯實測繪科技支撐　推進地理國情監測［N］．中國測繪報，2011.4.29：第003版．

[6]　張遠．地理國情監測測繪服務經濟社會發展的新抓手［N］．中國測繪報，2011.3.22：第003版．

第8篇：地理信息數據獲取方法范文

【關鍵詞】3DMAX；三維GIS建模；應用與研究

隨著計算機多媒體技術、空間技術、可視化技術、數字測繪技術、計算機圖形技術等的飛速發展，“數字地球”的概念深入人心，GIS技術日趨成熟，運用三維GIS技術實現虛擬可視化場景已經成為現實。

一、三維GIS的研究內容

1.研究與發展

GIS經過三十多年的發展，理論和技術日趨成熟，應用己深入到測繪、土地、環境、電力、交通等諸多領域。但是目前的GIS主要局限于2維或2.5維空間數據的表達和處理，難以真實再現人們所生存的現實的三維客觀世界，不能滿足人們對三維地物的查詢分析要求。在應用需求和計算機技術、圖像圖形處理技術等相關技術發展的多重推動下，GIS從二維進步到三維成為其發展的必然。

但是三維GIS的理論和技術遠比二維GIS復雜，其研究還處于探索階段，很多實際問題有待解決。由于三維GIS的巨大的應用潛力，眾多科研機構、高等院校、公司積極投身于三維GIS的開發研究之中。

2.研究內容

三維GIS的研究對象可以歸納為4類，即點、線、面、體。其中的線不僅包括二維GIS中的平面曲線，還包括三維有的空間曲線，面不僅包括二維平面，還有三維中的空間曲面，而體則是三維有的研究對象。

由于二維GIS中缺乏三維實體操作以及處理三維幾何和拓撲的能力，因此無法完整地描述三維地理現象，也無法實現三維的查詢和空間分析。為了描述三維地理現象，三維GIS需要解決一系列的問題，如如何獲取三維GIS的數據信息、三維實體模型中三維拓撲數據的描述等。而這些問題基本都是圍繞三維數據模型而展開的。

對于三維空間數據模型的研究，首先由于GIS中需要處理的地理數據在幾何特征、幾何結構以及分辨率等方面的復雜性使得現有的模型和方法難以應用地質、海洋和大氣等方面的模型構造中，這些應用方面的數據難以用簡單的單元或函數進行模型化，其需要空間理論的擴展；其次是目前數據獲取技術的不斷發展對于三維數據模型的構造也提出了更高的要求，如何使用三維數據獲取立體重建以及多種數據源的有機集成等問題的研究。

當前研究和開發三維GIS的思路可歸納為兩種

（1）由于三維GIS首先要將地理數據變為可見的地理信息，因此人們從三維可視化領域向三維GIS系統擴展，這一點同早期的二維GIS來源于計算機制圖管理一樣，是從可視化角度出發的。

（2）另一方面，GIS需要存儲和管理大量的空間信息和屬性信息，因此人們又從數據庫的角度出發向三維GIS發展。他們從商用數據庫向非標準應用領域擴展，將三維空間信息的管理融入RDBMS中，或是從底層開發全新的面向空間的OODBMS，如GODOT， Geo02， GEO++， SmallWorld GIS。一個新的發展方向是將三維可視化與三維空間對象管理藕合起來，形成集成系統。

二、模型構建

三維GIS系統通過建模將地物模擬成可視化的三維地理空間數據，三維地理空間數據被賦子信息屬性之后，與三維GIS的管理、分析功能相結合，從而構成三維GIS系統。三維GIS系統的數據是由大塊區域的建筑、設備、地面及輔助設施模型組成，其中主要以大塊區域的建筑、設備為主體，該部分的模型數據可采用3DMAX建模，結合建筑、設備的外觀、模型賦色來實現。三維GIS的項目開展流程如下圖所示。

三、3DMAX在三維GIS建模中的應用

目前，3DMAX是PC機上應用最為廣泛的一款三維軟件，和其他同類軟件相比，它具有容易掌握、操作簡單的特點。因此，應用三維GIS數據中的整個制作步驟可分為數據獲取、數據預處理和三維建模三大部分。

1.數據獲取

通過圖形和圖像兩種方式獲取三維GIS數據，收集整個廠區的AutoCAD圖，以及后期人土拍攝的廠區中各個區域物體的實景照片。

2. 數據預處理

為了保證三維GIS建模土作的并列、有序進行，在三維GIS數據制作的前期階段，將整個廠區的AutoCAD圖劃分多個區域，多個區域分別進行三維建模，對十三維建模所需要的數據進行預處理。依據三維GIS數據的內容，數據預處理分為二維矢量數據預處理和實景照片預處理兩個步驟：

首先是二維矢量數據預處理。二維矢量數據是三維建模的基礎和依據，但是二維矢量數據受表達方式限制，在二維矢量Au-toCAD圖形中存在很多缺乏特征描述的信息，比如文字、地物符號、等高線、注記、標尺等一些輔助線。由十這些信息沒有高程屬性，在導入3DMAX之后，容易產生空間位置上的偏差與錯位，故AutoCAD圖形在導入3DMAX之前，需要以化繁瑣為簡單的原則，突出建筑、設備的外部特征，對二維矢量數據中非關鍵要素的點、線、注記、填充圖案等信息進行刪除和簡化。

其次是實景照片預處理。通過人土拍攝的方式獲取實景照片，不僅能表現建筑、設備外部特征的具置關系信息，還能制作出在3DMAX中用十表現虛擬模型外觀的顏色。但是在實地拍照過程中由十相機像素、人為因素、天氣情況等影響，實景照片中的建筑、設備與現實中對應的實景，極易在亮度、色調、飽和度等因素上產生差異。針對以上問題，采用Photoshop軟件進行實景照片的亮度、色調、飽和度處理，最終實現模型顏色數據表現物體真實實景的顏色。

總結：

目前，三維GIS建模和可視化技術的各項工作都處于探索和實驗階段，還有許多的問題和想法需要在將來的學習和工作中繼續追求和解決。真正的三維GIS軟件還較少，現有的軟件也只能完成顯示和進行簡單的分析。

隨著三維GIS的發展，將會出現4D GIS，即在三維的基礎上加上時間序列。隨著計算機與空間技術的進步與發展，GIS將由各自分開獨立的系統走向兼容與集成；從二維走向三維、四維，從單機走向網絡，并最終走向社會和家庭。現有成熟的科學計算可視化技術己經為三維可視化要求打下了較為堅實的理論技術基礎，三維GIS和可視化技術必將在更多的領域發揮它們更大的作用。

參考文獻：

第9篇：地理信息數據獲取方法范文

品，分析了數字攝影測量在GIS 數據更新的中的應用。

關鍵詞：數字攝影測量 GIS數據更新應用

中圖分類號：O434文獻標識碼： A

前言：地理信息系統GIS的廣泛應用,使GIS數據的準確性和現勢性問題凸顯出來.數據更新的速度遠遠落后于我國經濟建設發展的速度，因此無法滿通、水利、運輸、城市規劃等發展的需要。全面推進數字攝影測量在GIS數據更新中的應用是擺在面前的現實性問題，及時、快速、高效地更新成為影響GIS發展的重要因素。利用全數字攝影測量方法進行數據更新方法的實驗和研究，為今后的數據更新任務打下了較好的基礎。

一、GIS概述

GIS 數據更新是數字攝影測量發展的一個重要方向[1]。近年來，隨著攝影測量和遙感的發展，空間信息數據的處理更加簡單、方便、即時。數字攝影測量不僅能夠快速的獲取數據，而且能夠檢測數據的變化，為GIS 數據動態更新提供支持。本文在就數字攝影測量在GIS 數據更新中的應用做了相關探討。

1、 GIS 數據更新的意義

（1）我國GIS 經過20 多年的發展，已廣泛運用于道路導航、出行查詢、數字城市、資源調查、災害監測、交通運輸、農林牧業等幾乎關系國計民生的所有領域。而這些應用的基礎都是空間數據，GIS數據實時更新，有助于各個行業的可持續應用和發展。

（2）GIS 數據更新可推動空間數據共享和空間數據標準化建設。目前GIS 的數據格式各異，信息共享難度大，解決多格式數據源集成是關鍵。而要實現多源數據集成，應建立及制定統一的空間數據格式規范，包括投影、拓撲關系、屬性數據、數據字典，及柵格格式和矢量格式等不同的空間數據格式的轉換標準。而GIS 數據更新可推動這些格式和標準的形成和建立。

2、GIS 數據更新的主要內容

（1）國家基礎地理信息數據，國家基礎地理信息數據包括全國范圍多種比例尺的地貌、水系、居民地、交通、地名等基礎地理信息，包括柵格地圖數據庫、矢量地形要素數據庫、數字高程模型數據庫、地名數據庫、地形數據庫等[2]。

（2）面向具體應用的地理信息數據，如道路導航需要的道路網數據、災害監測和變化監測需要的影像數據、“數字城市”建設需要的高分辨率影像數據和三維模型數據等。

（3）局部空間要素更新，由于GIS 數據有局部變化的特征，通過變化監測或者需求進行局部的空間要素或者空間數據更新保證數據的現勢性。

（4）新數據的添加，如高空間分辨率影像數據、高光譜分辨率影像數據、機載和地面Lidar 數據、干涉雷達數據等，并與已有GIS數據進行集成，融合。

二、數字攝影測量的原理

數字攝影測量是以數字影像為基礎，用電子計算機進行分析和處理，確定被攝物體的形狀、大小、空間位置及性質的技術。它具有全數字的特點，數字影像的獲取方式有兩種：一是由數字式遙感器在攝影時直接獲取；二是通過對像片的數字化掃描獲取；對已獲取的數字影像進行預處理，使之適于判讀與量測。然后在數字攝影測量中進行影像匹配和攝影測量處理，便可以得到各種數字成果。

這些成果可以輸出成圖形、圖像，也可以直接應用。數字攝影測量適用性很強，能處理航空像片、航天相片和近景攝影相片等各種資料，能為地圖數據庫的建立與更新提供數據，能用于制作數字地形模型、數字地球，是地理信息系統獲取地面數據的重要手段之一。隨著科學技術的不斷進步，通過更加科學有效的數字攝影測量技術能夠更加有效的應用于GIS的數據更新中。

三、數字攝影測量的現狀和優勢

1、數字攝影測量時代的數據產品

攝影測量發展到現在，已經經歷模擬攝影測量、解析攝影測量和數字攝影測量。數據產品也已經從模擬攝影測量和解析攝影測量階段的測圖數據(主要是線畫圖數據)發展到現在數字攝影測量時代的4D產品甚至更多。數字攝影測量的產品主要有：數字高程模型DEM、數字正射影像模型DOM、數字線畫圖DLG、數字柵格地圖DRG 以及數字表面模型DSM 和結合DOM，DEM 所產生的三維地表模型，這些數據產品基本上都是GIS 空間數據的主要來源。

2、數字攝影測量相對其他GIS 數據獲取手段的優勢

目前來講, 獲取GIS 數據的手段主要有: 野外數據采集、地圖數字化、攝影測量、遙感、機載雷達和激光掃描等。野外數據采集的手段主要包括平板測量、全站儀測量和GPS 測量。地圖數字化有兩種作業方式: 手扶跟蹤數字化和地圖掃描數字化。同野外數據獲取相比，數字攝影測量具有經濟成本低、成圖周期短、效率高、工作量小的特點；地圖數字化雖然也具有很高的效率，且成本低廉，但是地圖數字化具有明顯的滯后性，同其相比，數字攝影測量具有明顯的現勢性；同機載雷達相和激光掃描相比，數字攝影測量無論理論和技術都已經相當成熟。

三、數字攝影測量在GIS數據更新中的應用

1、建立GIS 空間數據的動態更新機制

在當今，遙感和攝影測量相互融合的情況下，數字攝影測量和遙感作為不同時期相同的學科[4]，能夠相互結合為GIS 空間數據建立動態的更新機制。數字攝影測量不僅能夠快速、大面積的對GIS數據進行更新，而且能夠為GIS 數據更新提供變化監測支持。在不斷的變化檢測中建立GIS 數據的動態更新機制。

2、數字攝影測量可以充分利用已有數據對GIS 數據更新

在GIS 數據更新的過程，可充分利用已有的數據產品結合新數據去進行數據更新，比如，利用已有的控制點數據，比如對于單張航空影像來說，如果已知該地區的數字地面模型DEM，就可以直接利用該數字影像的內、外方位元素、影像數據與DEM直接生成該地區的正射影像圖，不需作任何處理。

3、數字攝影測量可以為GIS 新型數添加據提供理論和技術支持

伴隨著GIS、RS、GPS 的迅速發展，不同的應用對GIS 數據的要求不同。對GIS 數據的尺度、分辨率等要求不同。有時候需要對新老數據、不同尺度或分辨率的數據進行集成或融合，這就需要將不同的數據置于同一空間坐標系下，并進行一定的處理，以進行綜合分析。傳統的GIS 理論缺乏對遙感影像處理的一系列關鍵理論，比如：遙感影像的校正、復原、增強、濾波、分類等。而數字攝影測量能夠為遙感影像的處理提供理論支持。在新數據的加入過程中，比如高空間分辨率遙感影像、Lidar 數據，我們可以通過其與已有的數據進行集成融合，來進行綜合分析，以達到對數據的統計和比較利用。

4、數字攝影測量可以對GIS 數據更新進行大面的成果檢驗

GIS 數據更新的關鍵是將新數據與已有數據進行疊合，或者將新數據添加到已有數據系統庫中。在處理過程中，不同比例尺數據的配準情況，新老數據的差異，不同空間尺度、分辨率和不同遙感傳感器數據的融合情況都有可能出現一定的誤差。這些都可以通過數字攝影測量進行檢驗和校正。

結語：綜上所述，隨著遙感科學的迅速發展，數字攝影測量會在GIS 數據動態更新中扮演更重要的角色。GIS 數據更新的常態和動態機制、多源、多尺度數據的集成和融合、如何將新的高空間、高光譜、高輻射、Lidar 數據和已有的GIS 數據集成、融合、應用等都需要數字攝影測量理論和技術的支持。

參考文獻：

[1] 俞旭升.Virtuozo NT數字攝影測量計算機網絡系統的構成[J].西北地質， 1999，(03).

[2] 翁永玲,田慶久.數字攝影測量技術與數字地球空間數據框架的建設[J].遙感技術與應用，2003，(01).

[3] 王卷樂,趙曉虎.數字攝影測量結合GPS進行礦山塌陷坑監測[J].地礦測繪， 2001，(03).