三维电子地图的定义

电子地图分析与导航三维电子地图的定义《电子地图分析与导航》课程组目录CONTENTS三维电子地图的背景三维电子地图的定义0102三维电子地图的现状和问题03三维电子地图的背景01随着计算机图形学、数据库应用的深入,电子地图和GIS得到了快速的发展,并已大量投入到实际运用中。其主要应用领域一直是空间数据的二维可视化。同时人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题。在20世纪80年代末期,随着计算机三维建模技术的出现和发展,许多研究者开始了三维地形、地物等自然场景的表现,并延伸出针对地图的三维可视化研究。而地图的三维虚拟表达是一个以科学可视化与虚拟现实理论、地图符号与色彩理论以及信息传输、空间认知、地图感受等为理论基础,涉及三维可视化与虚拟现实技术、数字制图技术、地理信息技术、多媒体技术等多学科和技术的研究领域。01三维电子地图的背景从应用的角度研究三维电子地图模型,对于增强地图表现力、提高广大地图用户的识图用图水平有很大作用,因此地图走向三维可视化是其发展的方向和必然趋势,同时地图的三维表达也是地图虚拟现实可视化的前提。三维地图和虚拟现实地图己经成为地图学的一个新的研究领域,它们的研究也将促进地图学理论和技术的进一步发展。01三维电子地图的背景三维电子地图的定义02近几年来，随着计算机技术，特别是计算机图形学、网络、多媒体、虚拟现实（VR）、三维仿真技术的快速发展，给电子地图注入了新的活力，电子地图正在向多媒体、网络、三维和时态等方向发展。随之，出现了多媒体电子地图、网络电子地图、三维电子地图和时态电子地图，其中基于三维虚拟场景的三维电子地图是电子地图发展的一个重要方向，也是人们认识和表达空间地理信息的有力工具。02三维电子地图的定义目前迅速发展起来的的三维可视化技术和虚拟现实技术已经被广泛地用于进行各种三维数据的可视化，例如地景仿真、城市景观重建等等，同时也为传统地图学带来一次新的技术革命。三维电子地图是基于地图学的，因此它的研究重点不是栩栩如生的景观绘制，而是真正意义上的三维空间的地图符号化。现代地图学理论仍是三维电子地图的理论基础，而电子地图的研究为之提供了有力的技术支持，同时已广泛建立的地图数据库又提供了丰富的数据来源，因此三维电子地图必将成为地图应用的新领域，其研究与开发也将受到极大的关注。02三维电子地图的定义三维地图模型三维地形图三维电子地图02三维电子地图的定义关于三维电子地图的定义，我从以下三个方面来理解：三维地图模型三维地图模型可以被定义为对现实世界或其中的一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述（或综合）。而这些方面主要是地形以及基于地形的其它专题要素。02三维电子地图的定义三维地形图Wedefineatopographic3D-mapasacartographicrepresentationofalandscapesectioninaperspectiveview，combinedwithtopographicinformationthatisdefinedinalegend.02三维电子地图的定义三维电子地图三维电子地图是基于三维地图模型的可视化产品，它强调的是三维空间的符号化。02三维电子地图的定义三维电子地图的现状和问题03三维电子地图经过十余年的发展,在许多方面取得了丰富的成果,在一些领域逐渐开始得到应用。但是,三维地图也面临着一些技术挑战,许多关键技术没有得到很好的解决。例如,如何自动重构三维地理数据源,如何实现海量数据的可视化等。而且由于三维地理数据具有海量的数据和复杂的数据关系,而目前的数据库系统并不支持三维空间数据的管理,因此,需要在扩展目前的数据库系统的基础上,解决空间数据的管理和空间查询等关键问题。03三维电子地图的现状和问题当前研究和开发三维地图的思路可归纳为:(1)由二维向三维可视化领域扩展,包括由平面图转化为三维图形,典型的例子是对卫片通过专门仪器描绘出等高线或者获得DEM技术非常成熟,其数据格式通用性很强,可以描述大范围内的地图地形;(2)直接采集三维数据,三维电子地图设计与实现构建三维图形,包括建立三维仿真、虚拟现实(VR)等,多数属于专有数据,偏向于小范围内的细节展示,不适合于大范围的城市概貌的表现;03三维电子地图的现状和问题当前研究和开发三维地图的思路可归纳为:(3)近两年,随着网络技术的飞速发展,电子地图的研究和应用也开始转向Internet网络,例如利用Internet网络在WEB上发布和出版二维航片、公路交通图和三维地形数据,为用户提供空间数据浏览和简单的查询功能,具有应用范围广泛、应用平台无关性、操作简便等特点。基于Internet的电子地图迅速成为研究热点。典型的应用系统有谷歌公司的GoogleEarth,GoogleMap,NASA的WorldWind应用系统。目前,这些三维地图在数据模型、网络传输等方面有了大的突破,但是还存在实现平台专有,技术不公开,投入庞大等问题,短时间内很难普及;03三维电子地图的现状和问题当前研究和开发三维地图的思路可归纳为:(4)在传统GIS系统上实现三维地形的显示,又称为2.5维GIS,地面高程只是作为一个属性值。现在的通用GIS系统普遍支持这种功能,如ArcGIS、AutodeskMap3D、SuperMap等,给用户相当直观的地形整体轮廓。主要存在的问题是执行效率偏低,空间查询和分析功能较弱,应用数据专属于一个平台,应用复杂,价格偏高。(5)采用真实三维地理信息系统。如果采用类似与二维地理信息系统的三