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GIS (Geographical Information
System，地理信息系統(tǒng))是計算機科學、地理學、測量學和地圖學等多門學科的交叉，它是以地理空間數據庫為基礎，采用地理模型分析方法適時提供多種空間的和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統(tǒng)。GIS早已不限于地理學研究和應用的領域，目前已與各行各業(yè)和我們的日常生活產生了千絲萬縷的聯(lián)系，更重要的是它的應用領域還在不斷擴大，甚至可伸及企業(yè)信息化的過程中。
1、3DGIS的特點
在傳統(tǒng)的二維(2D) GIS 中，通常是將垂直方向的信息抽象成一個屬性值，如DTM
中的高程，然后進行空間操作和分析。如果在垂直方向上的采樣多于一個，2DGIS 則難以處理。在這種場合下具有真三維(3D)
處理和分析功能的GIS 系統(tǒng)是必需的。而所謂的3DGIS 就是在二維GIS
的基礎上對具有三維地理參考坐標的地理信息輸入、存儲、編輯、查詢、空間分析和模擬操作的計算機系統(tǒng)。
三維GIS是布滿整個三維空間的GIS，與傳統(tǒng)的基于平面的二維GIS或2.5維GIS明顯不同，尤其體現(xiàn)在空間位置與拓撲關系的描述及空間分析的伸展方向上。
與二維GIS相比，三維GIS對客觀世界的表達能給人以更真實的感受，它以立體造型技術給用戶展現(xiàn)地理空間現(xiàn)象，不僅能夠表達空間對象間的平面關系，而且能描述和表達它們之間的垂向關系；另外對空間對象進行三維空間分析和操作也是三維GIS特有的功能。而與CAD及各種科學計算可視化軟件相比，它具有獨特的管理復雜空間對象能力及空間分析的能力。三維空間數據庫是三維GIS的核心，三維空間分析則是其獨有的能力。與功能增強相對應的是，三維GIS的理論研究和系統(tǒng)建設工作比二維GIS也更加復雜。
2、3DGIS應用方向
GIS是一門綜合性技術，同樣3DGIS也是。3DGIS的應用需利用和集成其它技術，它與其它技術是相互融合的。3DGIS系統(tǒng)開發(fā)作為軟件部的工作重點之一，其中的3DGIS將作為軟件部的一大技術特色，在不斷應用最新技術的前提下，將主要朝以下幾個方向發(fā)展：
1）Web3DGIS
目前基于Internet技術的GIS，即WebGIS已成為GIS發(fā)展的重要方向，而在3DGIS方面，Web3DGIS同樣也成為了3DGIS的發(fā)展趨勢之一。利用Internet在Web上發(fā)布和出版三維空間數據，為用戶提供三維空間數據瀏覽、查詢和分析的功能，從而使3DGIS的應用更加靈活和廣泛。
Web3DGIS的應用示意圖如下。
2）3DGIS與無線通信技術
隨著無線通信技術的不斷提高，越來越多的無線通信設備將被用于我們的日常生活中，而在無線通信技術廣泛的應用于城市建設與發(fā)展中時，其與GIS技術的結合成為建設智能化城市的主要方向之一。
3）3DGIS與GPS
GPS被認為是21世紀影響人類社會12大技術之一，然而GPS與GIS的結合，才能普及它的應用，而不止是停留在大地測量領域，如智能交通系統(tǒng)中基于三維電子地圖的汽車車內自主導行系統(tǒng)等，同時與GPS結合也提高了3DGIS動態(tài)分析的功能。
3、3DGIS應用范圍
鑒于3DGIS技術本身的特性，按照軟件部今后發(fā)展規(guī)劃，軟件部3DGIS系統(tǒng)開發(fā)業(yè)務將擴展到社會的方方面面，概況為以下幾個方面：
1）城市規(guī)劃
3DGIS可應用于城市規(guī)劃中，結合市政規(guī)劃的資料，提供規(guī)劃方案的三維可視化管理，方便城市規(guī)劃情況查詢，并提供相關位置的三維場景圖瀏覽，為市政建設和規(guī)劃提供決策支持。
三維數字地圖在城市規(guī)劃中有2D完全不能相比的性能.
2D只能在平面上給出城市的建筑形狀以及地質地貌,但三維可以直接給出立體直觀的情況,對于規(guī)劃者來說可以直接地發(fā)現(xiàn)問題，這樣就可以直接用軟件來解決許多城市設規(guī)劃中的問題。
2）緊急救援
3DGIS可為公安、消防、醫(yī)療等緊急救援部門提供可靠的地理信息和專業(yè)應用。針對現(xiàn)在日益復雜的緊急救援任務，基于3DGIS技術的平臺能夠對轄區(qū)地點進行數據輸入建立真實的三維模型，一旦發(fā)生緊急救援事件，即可迅速從數據庫中調出事發(fā)地點的三維地理信息地圖，指揮員可以根據現(xiàn)場的地形、道路交通以及消防設施分布及建筑情況進行分析并作出正確的決策，合理安排前進路線、交通封鎖、器械分布，必要時可以進行人群疏散范圍確定。還可針對防區(qū)情況，對部分重要的目標（如政府機關、重點保護建筑、人群密集場所、危險品處理存儲設施等）進行室內數據采樣，建立更加完整的室內模型，一旦發(fā)生緊急事件則可提供準確的決策數據。
3）電信應用
中國的電信產業(yè)近年來不斷發(fā)展，網絡規(guī)模也不斷擴大，但是基礎網絡資源管理卻相對落后，在各地甚至大城市仍然停留在原始的人工管理狀態(tài)。從目前情況來看，隨著網絡規(guī)模的進一步擴大，基礎網絡資源管理的相對滯后必將成為嚴重束縛各電信企業(yè)發(fā)展的重大障礙。同時行業(yè)之內的競爭也必將給國內電信業(yè)帶來巨大的沖擊,
而業(yè)務管理水平的高低無疑決定著競爭的成敗。
傳統(tǒng)的人工管理方法和手段已遠遠不能滿足現(xiàn)有規(guī)模的管理和迅速發(fā)展的需要,
實現(xiàn)科學的、規(guī)范的、現(xiàn)代化的管理是必然選擇。為達到高效管理的目標,電信企業(yè)各業(yè)務部門需要在宏觀上對企業(yè)網絡資源的建設和狀況等綜合指標有全面的了解，而這些信息依賴于對數據的有效獲取和分析。
基礎網絡資源管理涉及的數據特點具有海量的特點，且與地圖關系十分密切，開發(fā)網絡資源管理地理信息系統(tǒng)，將能更為有效地提高電信基礎網絡的管理水平。
對此3D地圖技術與通信技術的結合會為電信部門提供十分廣闊和縱深的機遇。
4）交通管理
交通是日常生活,工作的樞紐，是城市管理中的重要組成部分，而面對不斷增長的機動車和日趨緊張的城市空間，繼續(xù)通過大規(guī)模新建道路來改善交通，顯然不現(xiàn)實也不科學。3DGIS技術與交通管理的結合可以提供現(xiàn)代化交通管理的解決方案，有效提高道路交通的運營效率。
例如，通過現(xiàn)場監(jiān)控設備(電視監(jiān)視攝像機、交通信號、全球定位系統(tǒng)等)發(fā)現(xiàn)了一起交通事故，該事故現(xiàn)場被傳送到控制中心并顯示出來，操作人員可以分析可能由此引發(fā)的交通阻塞。在短時間內，控制中心里的人員可以根據公路地理信息系統(tǒng)分析出的解決方案，及時調動各方面的資源，迅速處理交通問題。系統(tǒng)還可以對公路沿線設施、收費站以及公路上的監(jiān)控設施（如攝影機的視頻控制）進行管理。
5）水利應用
基于三維地理信息系統(tǒng)平臺建立水利三維地理信息系統(tǒng)，可以不同視角、不同方位、不同的速度，立體、直觀地查看3D窗口中的每一個對象；可以對地形信息進行量算和分析：距離測算（水平、高空、垂直），面積量算、等高線等；鷹眼導航：三維二維圖對應，實現(xiàn)準確定位；實時地形圖片輸出，固定路線視頻輸出；水庫、小水電、水位站、雨量站、湖泊、河流等屬性信息的查詢、定位，根據用戶的選擇，查詢相應的信息，用戶還可以對數據進行維護。
6）環(huán)保應用
隨著經濟的發(fā)展, 環(huán)境日益受到嚴重的破壞, 保護環(huán)境逐漸成為全社會關注的焦點, 其中的重大意義不僅僅在于保護大自然,
也在于環(huán)保將成為未來經濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證。 基于以上的共識, 全國及各地政府都逐漸行動起來, 利用現(xiàn)代高科技,
實施各項舉措來保護當地環(huán)境。
將3DGIS應用與環(huán)保部門，能夠通過建立區(qū)域基礎地理信息數據庫和區(qū)域污染物總量分析、監(jiān)控等管理模型，可逐步實現(xiàn)對污染源監(jiān)督管理和區(qū)域污染物總量管理的空間化、規(guī)范化和動態(tài)化，最終實現(xiàn)對區(qū)域綜合信息的完全數字化管理，顯著提高該區(qū)域環(huán)境管理的效率和質量。也能夠實現(xiàn)信息的實時監(jiān)測監(jiān)控，系統(tǒng)能夠集隱患警告、事故報警、安全監(jiān)管為一體，有助于提高環(huán)保危險區(qū)域的管理，減少事故發(fā)生率，對災情及時預報，防患于未然。
7）航空管理
3DGIS可視化系統(tǒng)在航空部門的應用主要表現(xiàn)在能建立機場的真實模型，可以將希望觀察的場景生成并顯示于屏幕中，使用人員能任意“穿行”真實場景之中，隨意觀察場景的實時變化情況。
機場地面信息的特點是數據量大，實時動態(tài)變化，數據種類復雜，綜合表現(xiàn)為多維動態(tài)數據。采用基于三維實時圖象生成技術實現(xiàn)的機場地面信息可視化系統(tǒng)可以將復雜抽象的數據形象化、直觀化，此種形式的信息對于機場地面的實時監(jiān)控、管理、調度意義重大。
8）海事管理
3DGIS在海事管理方面具有以下幾個基本功能：
h利用無線通信系統(tǒng)，實時監(jiān)控船只的位置，用戶可以隨時掌握船只狀態(tài)，迅速下達調度命令。
h對船只軌跡記錄與查詢。
h對意外情況進行報警聯(lián)絡：船內裝有報警開關，報警開關一經觸發(fā)，用戶可得到其準確位置，同時，可對其它所有安裝無線通信系統(tǒng)的船只發(fā)送消息，通告出事船只的情況和位置，有效地保障了駕駛員的人身及貨物安全；
h對船只的屬性信息進行采集、錄入、統(tǒng)一管理。
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