時間：2023-05-31 08:55:22
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇三維城市，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
特點、功能及應用實例，重點是闡述系統在城市的規劃管理建設中的突出作用。
Abstract: This paper focuses on the process of the construction of three-dimensional data management system in Baotou City, Features, functions and application examples, focusing on the prominent role in the planning and management of the city's construction of elaborate systems.Keywords: three-dimensional urban simulation system; smart city; planning program; city taste
中圖分類號： O343.2 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
一、概述
隨著我國經濟的飛速發展，各個城市建設的速度越來越快，
規模越來越大，這對城市建設的管理者提出了新的挑戰，如何控制城市規模、把握城市的整體布局，如何協調各構建筑物的關系，如何把控城市的整體色彩等一系列問題，在規劃管理審批方面，二維的平面地形圖已無法解決和掌控上述的一系列問題，已無法滿足城市建設、城市規劃、城市管理的要求，城市三維仿真系統應用而生，它也是數字地球、智慧城市的重要組成部分。
包頭地處西部，是連接環渤海經濟帶和西北地區的戰略要地、交通樞紐，素有“草原鋼城、稀土之都、塞外明珠”的美譽，1955年蘇聯專家為包頭市做的城市整體規劃是包頭市發展建設的主要依據，也奠定了包頭市城市建設的良好基礎和框架，在經濟社會又好又快發展的同時，包頭市以建設宜居城市為目標，堅持高起點規劃，高水平設計、高質量建設和高效能管理，不斷拓展城市空間，完善城市服務功能，使城市文化內涵、城市品味顯著提升。
二、建立包頭市三維數據管理信息系統、三維輔助規劃決策系統
為進一步塑造城市整體形象，提升城市品味和素質，解決城市建設中出現的一系列問題，更好地服務城市建設規劃管理工作，包頭市測繪院于2011年開始借鑒重慶、寧波等先進城市的經驗，建立了包頭市三維數據管理信息系統和三維輔助規劃決策系統。系統的應用為領導決策、規劃的審批提供了直觀、現勢、精確的三維場景依據，使城市的規劃管理更加科學。
⒈系統建設流程
三維數據管理信息系統的建設流程如下：
⒉特點
包頭市三維數據管理信息系統是利用寧波測繪院研發的阿拉圖軟件平臺，融合了當前三維地理信息系統（3DGIS）技術，地理信息系統圖形、圖像處理技術、空間數據庫技術等多項前沿技術，實現海量數據三維景觀模型的建設，實現了全COM體系架構，使系統成為一個開放的三維GIS平臺，系統具有實用性、先進性、開放性、可擴展性。
三維規劃輔助決策系統基于Virtools開發，以規劃專業應用為基礎，以數字三維技術將現實世界進行高精度的可視化表現，給使用者一個與真實生活環境一樣的數字城市空間，可用于輔助規劃編制和城市管理，為城市的規劃建設提供可持續化發展的信息化服務。
⒊功能
系統主要有以下功能
a場景瀏覽。系統提供了多種漫游瀏覽方式，飛機空中漫游、汽車駕駛及步行瀏覽，可進行場景的旋轉平移視距遠近調整，景觀高低、場景縮放等。
b數據疊加。可疊加矢量數據，如道路線紅、綠線等。
c對象編輯。包括對模型二維對象、三維對象動態對象等編輯。
d信息查詢。系統支持為每個模型賦予屬性，通過與數據庫關聯，模型的信息如棟號名稱、規劃指標等存貯于數據庫中，以目錄或數據庫的形式進行查詢、調用。
e空間分析。包括量測分析、采光分析、平面分析等。
f輔助決策。通過與規劃業務的結合，實現對城市運行狀態的監控管理以及業務審批過程的科學決策，主要實現功能包括：不同規劃方案效果的對比、規劃方案位置高度、外墻色彩的調整等。
⒋系統的應用研究
包頭市規劃范圍1901平方公里，主城區三百多平方公里，計劃用兩到三年時間主城區全部建模，現已完成近一百平方公里的建模數據。三維數據管理信息系統和三維輔助規劃決策系統具有了一定的規模，而且在規劃管理中得到了應用，收到了良好效果。
⑴城市設計及城市色彩研究應用
包頭市鋼鐵大街、阿爾丁大街是包頭市兩條重要的交通樞紐；將重點建設打造成為集文化娛樂、商業金融、商務辦公居住、文教科研、綠化景觀溶為一體的多功能街。在做兩條街的城市概念性設計及色彩研究時，應用了包頭市三維數據管理信息系統，為其提供了現勢高精度三維數據，使城市設計通過公示，獲得高度認可，為打造包頭生態宜居城市提供了堅實的依據。
（2）規劃方案的對比選擇
由于市委、市政府搬遷，原土地規劃方案特別重要，不僅是包頭市中心地段，而且處在中軸線上，利用三維輔助規劃決策系統，通過對白模拔高位移，不同規劃方案導入對比分析等一系列操作，領導決策最終定位200米左右高的雙子塔規劃方案，建成包頭市標志性建筑。
三、結束語
關鍵詞：三維建模，三維景觀，虛擬城市，Google SketchUp，ArcScene
Abstract: at present, the description of the 2 d space information GIS research achievements and application are more mature, but real 3 d world will with two-dimensional expression way of great limitations, this to the set up 3 d GIS put forward the urgent requirement. This paper study the area using CAD data, in the 3 d model making software Google SketchUp ground in modeling, and use the study area the aviation image of high resolution in the study area set up terrain model, and then in the ArcScene software loading terrain model and the ground model, provides a quick set up 3 d scene with methods for more 3 d scene construction provides technical support.
Keywords: 3 d modeling, 3 d landscape, a virtual city, Google SketchUp, ArcScene
中圖分類號：P901文獻標識碼：A 文章編號：
1 引言
自1998年美國副總統戈爾提出“數字地球”的概念以來，“數字城市”、“虛擬城市”、“三維仿真”等技術也成了當前最熱門的研究領域之一。所謂的“虛擬城市” 就是以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎，以寬帶網絡為紐帶，運用3S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進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，模擬和表達城市地形地貌、城市道路、建筑、交通、水域等城市環境中的現象和過程[1]。三維虛擬城市已成為當前三維GIS中研究與開發的一個重要方面。本研究在Google SketchUp與ArcGIS軟件的基礎上進行了三維場景建模方法的研究，實現了三維場景快速建模，為在三維場景中實現查詢、瀏覽、空間分析奠定了重要基礎。
2 城市三維景觀建模
2.1地形模型建模
城市三維景觀中涉及多種地物模型和地形模型，而地形模型是其中必不可少的一類特殊模型，是城市實體的三維空間基礎。本研究主要利用研究區的高分辨率影像和DEM數據進行疊加分析，生成研究區的地形模型。
2.2地面模型建模
城市三維建模中地面模型主要包括三類：點狀模型，線狀模型及面狀模型。從實體建模的角度看，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、地物紋理的信息等[2]。
地面模型的建模有多種方法，其中有兩種方法用得較多：一種是利用航空攝影測量的原理，采集地面地物的輪廓線及幾何高度從而建立建筑物等模型；另一種是利用研究區已有的CAD，MAPGIS等矢量格式數據手動建立模型。兩種方法各有優缺點，前者在大場景三維建模中能夠方便快速建立模型，但是該方法建立的模型只能提取建筑物外部的輪廓線，不能更好的表現建筑物的細節；后者主要利用研究區現有的矢量數據手動建模，能在專業的建模軟件中詳細地表現建筑物細節，但是建模周期較長。
2.2.1建模數據前期處理
本研究主要采用研究區域的dwg格式城市現狀矢量數據，結合高分辨率航空影像來實現三維場景建模。由于城市測量時地類地物的分層與三維建模時數據的分層略有不同，同時，不做任何編輯和修正的大比例尺地形圖一般具有較多的圖層，如果將其直接導入到Google SketchUp中，不僅影響整個場景的美觀，而且會干擾建筑物的三維建模，因此先需要對CAD數據進行處理，以滿足三維建模的需要[3]。
在三維城市建模中，根據建模精度的不同，地類地物的細節表現也不盡相同。在城市三維建模中，主要表現道路、河流、綠化等地類地物及其附屬設施。因此在建模之前需要對現有的矢量數據進行處理，主要包括：減少數據的冗余，刪除不必要的注記、控制點、高程點、等高線，清理不需要的圖層；將點，線的高度屬性統一改為0，防止有飛線，飛點產生。必要時需要手動修改點、線，將其高度屬性改為0，將建筑物，道路，河流，綠化等信息分層設色，同時檢查線狀地物是否有重疊、懸掛等情況并加以修正。
2.2.2 SketchUp軟件建模
在地面模型建模中，線狀模型和面狀模型在專業的三維軟件中建立，點狀模型則主要使用ArcScene三維符號庫里的點狀符號即可。
將整理好的CAD文件導入SketchUp軟件中作為建模的底圖，注意單位的統一，避免出現導入圖形的距離數據與實際距離不符的情況。
（1）建筑物建模：在一般的三維景觀中，建筑物是最重要的組成部分，因為城市中建筑物種類繁多，結構造型和用途各異；不同的城市又具有各自的建筑風格。在特定地段，建筑物及其所處的環境以其特定的內涵可以反映出一個城市的特色。所以，建筑物是城市景觀模型的主要表達內容[4]。
由于CAD矢量數據中建筑物等的屬性信息不完善，因此，建筑物的高度信息需要查找相應的建筑物樓高資料，以獲得準確的樓高信息，保證模型的精確性。導入的CAD底圖中，構成建筑物的很多線不閉合，需要沿著建筑物的輪廓線重新描線，由線構成面，并根據建筑物高度賦予相應的高度值。
（2）道路：研究區地形圖提供了不同詳細程度的道路信息，包括道路材質，寬度，道路級別等。根據道路的表現形式不同可以將道路分級建模。級別低的道路如小路、內部道路等，可以貼近地面建模，而高速路、省道、國道等建模時則要高出地面相應的距離。
[關鍵詞]數字城市 三維模型動態加載緩存生成
中圖分類號：F291.1文獻標識碼：A 文章編號：
1項目背景信息
目前對于城市級別大眾化的三維GIS應用，還存在一定的限制，如對機器的配置要求比較高，尤其對于城市級的模型展示及業務應用，存在著相當大的限制，也是GIS發展的一個新需求，既要求客戶用低配置機器能夠展示城市級的三維模型場景，又要求能夠在這個三維場景中實現客戶的業務邏輯，這是一個不小的挑戰，同時也是一個巨大的市場，也促使我們解決基于緩存的ArcGIS三維解決方案的形成，其優勢在于能夠在低配置客戶機上實現城市級三維模型場景的展示，實現用戶的業務邏輯，如查詢、分析、模型更新等。
2需要解決的問題
方案要解決的問題是在普通的PC機上實現海量城市三維數據庫系統的運行。解決的技術關鍵點為：動態分塊的大小、批量緩存的生成、動態加載瀏覽方式、基于緩存的模型選擇、基于緩存的模型查詢、客戶端部署方式。
3數據組織方式
（1）數據組織
一個完整的三維系統需要數據源予以支持，數據種類包括影像數據、高程數據、矢量基礎數據（行政區劃、街坊、宗地、房屋、道路、注記等）、矢量業務數據（以國土部門為例，包括建設用地批、供、用、補的矢量數據）、三維模型等。
（2）數據組織形式
影像數據：成ArcGIS Server地圖服務（MapService）供各個客戶端通過ArcEngine調用，作為底圖使用。
高程數據：成ArcGIS Server地圖服務（GlobeService）供各個客戶端通過ArcEngine調用，作為高程使用。
矢量基礎數據：成ArcGIS Server地圖服務（MapService）供各個客戶端通過ArcEngine調用，作為底圖使用。
矢量業務數據：通過ArcEngine直接從ArcSDE中調用，是業務圖層。
三維模型：以一平方公里左右的范圍進行分塊分圖層，進行編號，然后分別創建緩存，該緩存需要部署到客戶端本地。
4三維數據加載與瀏覽
根據數據的組織方式，除了三維模型其他數據的加載方式全部得到解決，這里重點設計實現海量三維模型的加載和瀏覽。
首先，要解決的問題是如何確定三維模型圖層分塊加載的大小，根據實際的測試，加載1平方公里的緩存模型數據加載和瀏覽的效果是較為合理的（我們的測試范圍分別按5、4、3、2、1平方公里，模型密度約200個精模/平方公里）。然后就是批量緩存的生成，我們調用ArcEngine的接口，遞歸數據庫中的三維模型圖層，設定緩存路徑，進行批量緩存生成，在客戶端部署時可在客戶機上統一批量生成模型的緩存（切緩存的速度快慢取決于CPU的處理能力）。視距小于1公里的時候，加載已經創建好的三維模型緩存數據（ILayerFile.Open(lyrPath).Layer方式獲取），瀏覽的時候在當前視野范圍內動態加載分塊的三維模型緩存數據，超出范圍的將被移除，實現占用內存的釋放。具體方法為根據模型的分塊情況，設定分塊區域矢量面圖層，每一個矢量面記錄一個分塊的名稱位置信息，就就像每一個房屋應該坐落在每一個宗地內，我們將屬于某個宗地內的房屋作為一個單獨的層來保存，瀏覽的時候也要單獨加載。在三維場景中進行瀏覽時根據設定的視距閥值，用觀察點（Obsersver）做緩沖面與當前分塊區域矢量面圖層進行疊加分析（IIdentify），根據緩沖分析得到面要素的分塊屬性，加載相應的三維分塊模型緩存數據，同時和前一查看的范圍進行比對，將前一范圍的移除掉，釋放內存。經過實際測試該種三維模型的加載瀏覽方式，響應速度非常快，同時可以根據機器的配置動態調整加載范圍閥值，可以根據實際情況加大和減小城市級海量三維模型的加載范圍。
5功能實現
在完成基于分塊緩存動態加載三維模型后，我們要做的是根據該種情況進行業務選擇、查詢、分析等。這里所有的工作均離不開分塊區域矢量圖層，首先是選擇三維緩存模型，第一步，我們在三維場景中試圖去一個三維緩存模型，用ArcEngine自帶的選擇工具選擇起來十分困難，選上之后要查看其屬性也相當的不易，基于分塊緩存的動態加載模式為，根據鼠標選擇的位置（有緩存模型的話不會被穿透，如果用系統自帶的選擇工具緩存會被穿透無法獲取實際位置）和分塊區域矢量圖層進行疊加分析（IIDentify）獲取當前加載的模型分塊，獲取真正的模型圖層（IFeatureLayer），然后當前的鼠標選擇位置再和獲取的有數據源的三維分塊模型圖層進行疊加分析（IIDentify），獲取真正的被選中的三維模型，接下來要做的就是高亮該選中的模型，高亮的方式為利用緩存圖層做高亮（globeControl.GlobeDisplay.Scene.SelectFeature(pCacheLayer,pTruthFeature)），這里面需要注意的是圖層為緩存圖層，高亮的要素參數為真實的要素；通過該種方式即選擇了高亮的被緩存的模型，也獲取了真實的模型要素。
我們完成了海量數據的加載、瀏覽、查詢、分析等功能之后，還需要考慮系統數據的更新，尤其是三維模型的更新，普通方式為三維數據基于二維的更新方式。由于在ArcEngine中沒有提供三維的模型編輯工具，而我們自己寫的三維模型工具條在進行模型編輯的時候需要實時刷新緩存如果機器配置不高的話，編輯效果十分不好，因此我們還提供了基于二維的三維模型編輯方式，完全用MapControl進行操作，統一的進行緩存重建，其中模型的導入調用系統的GP工具來完成（Import3DFiles）。完成三維模型的編輯，刷新了本機的緩存，那么其他客戶端如何進行更新緩存呢？我們的做法是，在每一次更新完成之后，都要記錄更新的位置到數據庫更新表中，其他客戶端在登錄時需要讀取更新表中的記錄進行本地緩存重建客戶端緩存，保證本機緩存數據與數據庫中的數據保持同步。
6問題解決情況
動態分塊的大小：根據實際測試，按1平方公里進行模型分塊；
批量緩存的生成：調用ArcEngine接口實現；
動態加載瀏覽方式：根據空間疊加分析動態計算加載的方式；
基于緩存的模型選擇：基于緩存的選擇根據多級的空間疊加分析來實現；
基于緩存的模型查詢：基于緩存的選擇根據多級的空間疊加分析來實現；
客戶端部署方式：主要解決客戶端緩存的生成，采用的是客戶端緩存生成的方式；
數據更新方式：更新之后需要解決的問題也是客戶端緩存的生成，同樣采用客戶端緩存生成的方式。
7實際應用
實際的應用案例為《長春市國土三維地籍數據庫系統》，覆蓋范圍長春市350平方公里，模型的數量約8萬精細模型。用戶單位希望構建一個全國領先的三維地籍管理系統，實現地籍業務的三維管理，提出了幾點要求：
（1）三維模型場景加載瀏覽速度流暢，盡可能的加載范圍大的模型數據；
（2）能夠實現國土地籍業務；
（3）機器配置不能高，因在實際的地籍業務中，工作人員比較多，不可能給每一個業務人員都配置高性能的服務器。
常規的系統平臺隨著三維精模模型的不斷加入，導致系統頻繁的崩潰，我們研發的基于分塊緩存動態加載的ArcGIS三維解決方案，在對系統進行了幾輪實際檢驗測試后到了客戶的認可并形成了測試報告。
8現實的意義
在使用ArcGlobe或其他三維平臺時遇到的最大難題就是普通的PC機展示宏觀超大場景的三維模型，一般來說，我們推薦使用性能較好的工作站或者服務器來實現。但是，在瀏覽三維場景時我們通常只關注局部小場景的展示，這樣我們可以只顯示需要的內容，將其他的內容移除釋放硬件資源。
關鍵詞：三維仿真；城市規劃；應用
Abstract: This paper from the basic concept and the significance of the development of 3D simulation technology, 3D platform to establish Shaoguan surveying and Mapping Institute as an example, the auxiliary city planning decision using three-dimensional simulation technology, can be in the city of real-time interactive scene simulation evaluation and analysis plan, provide more intuitive and scientific basis for planning management. In the application of engineering to promote the 3D simulation technology, how to build a good standard, database and platform system and discusses in detail to have great influence on the overall operating structure, construction method of updating maintenance measures and other supporting mechanism. Finally, several typical cases to illustrate the practical application of 3D simulation technology application in city planning work.
中圖分類號：U412.1+2 文獻標識碼：A 文章編號：
1.引言
近年來，三維及相關技術得到了訊速發展，過去無法突破的城市復雜性描述、海量信息管理等技術瓶頸相繼被攻克，計算機硬件不斷提高，以虛擬現實技術、三維展示技術為核心的內容的技術得到快速發展。
三維仿真技術在規劃中的應用主要是通過對城市地形、建筑及其它人工設施進行三維地理建模，形成覆蓋全市的數字城市立體場景，同時結合虛擬仿真等技術，實現城市的三維可視化管理，是提高城市規劃編制技術水平，實現科學規劃的有效手段，是推進“數字城市”、“和諧城市”建設，實現公共事務可視化管理的基礎保障，可以促進經濟社會的全面可持續發展。
2.基本概念和意義
城市三維仿真是城市空間信息在計算機環境中的三維直觀表達，是數字城市概念城市規劃、建設、管理領域的延伸，同時也是數字城市建設的重要基礎內容。城市三維仿真技術在規劃中的應用前景主要有以下幾個方面：
⑴ 完善韶關市數字化規劃控制體系，實現城市規劃精細化管理
實現從總規-控規-修規的全面三維數字化控制目標，在以往基于控規的城市規劃統一管理平臺的基礎上進一步細化、深化和優化規劃管理工作，使韶關市城市規劃管理進入精細化管理階段。
⑵ 創新規劃理念和技術方法，提高規劃編制的科學水平
利用三維數字城市、GIS等信息化技術，為規劃編制過程中的信息采集、指標分析、方案決策、成果展示等工作提高新方法，實現控規編制的技術方法信息化和過程管理信息化，體現規劃編制“科學性”、“過程性”、“動態性”特點。
⑶ 實現城市規劃可視化管理，邁入規劃管理數字化時代
城市三維仿真技術將全面突破傳統二維空間系統諸多限制，建成三維全景數字規劃支持系統，為有關領導和管理部門對城市規劃、建設、管理的重大問題決策，提供準確、實時的信息支撐及直觀、真實的可視化和互動操作環境。
3.工作內容及應用
韶關城市規劃三維輔助決策支持系統利用三維仿真技術建立城市三維虛擬環境，在城市規劃、建設的各階段進行城市現狀及規劃的三維模擬描述，為決策者提供直觀、科學、準確的城市規劃宏觀決策支持，滿足規劃業務審批管理的應用、成果的展示及規劃方案管理和評審的需要。
韶關城市規劃三維輔助決策支持系統項目主要包含軟件和三維數據建模兩方面的工作。項目共投入280萬，計劃在三年內完成。2011年6月開始進行系統開發和三維建模，2013年5月份，系統主要體系結構開發完成，并完成韶關主建城區三維模型數據生產制作。
（1） 數據建設內容
數據建設主要包括數據標準制定和三維數據建模兩部分。
制定數據標準和技術規范是實現系統互聯互通、資源共享的重要基礎工作，也是后期數據更新、管理、維護的依據。數據標準建設主要包括：三維數據采集與制作標準、三維數據更新規范。
三維數據建模是系統建設的基礎，以及各種應用和分析的依據。初次項目建設覆蓋范圍為主城區50平方公里的基礎模型建設工作（建筑物約有30平方公里）：其中包括約15平方公里的精細模型、10平方公里的標準模型、50平方公里的地形及市政配件模型。
（2）系統特色及基礎功能
體現三維場景的美觀和真實性；是一套安全、可靠、穩定，功能強大的系統。在應用于實際規劃工作中，發揮輔助決策作用，系統的布局合理、操作簡便。可進行場景瀏覽漫游、重點導航、路徑導航、圖層控制、場景輸出等。三維數據應用廣泛，可廣泛應用于規劃、市政、城管、公安、交通、旅游、房產等行業領域。
（3）城市規劃輔助決策
提供直觀的三維可視化環境；提供多種空間數據、規劃專題數據的疊加分析功能；三維輔助設計、建筑信息查詢。規劃地塊查詢、用地紅線查詢、空間量測、地形分析、規劃輔助分析。方案比對、日照分析、控高分析，視域分析、通視分析、指標分析，三維標注、圖形繪制、路網繪制、規劃元素庫、三維模型庫，管網查看、管網查詢、管網統計、管網分析等。4.在城市規劃中的應用實例
（1）規劃方案對比分析
利用虛擬的三維場景，使城市的規劃工作不在于僅僅建立在平面圖上做規劃，三維的場景模型使規劃變得更簡單直觀。一般人都能參與到城市的規劃中去。如某個小區的三舊改造工程，通過三維仿真模型，規劃前后的場景就一目了然了，為設計者提供了思路。規劃前后的場景如圖1所示：
圖1
（2）日照分析的功能
在城市建筑規劃設計時，日照分析是必不可少的一個環節。通過對待規劃建筑物的高度、形狀進行模擬，應用TerraExplorer Pro 提供的接口，在系統中很容易就繼續日照分析。如在城市的某個小區旁欲修建一座建筑物，建筑物對小區附近的樓房的日照影響分析情況如圖2、3所示：
圖2建筑物上午八點鐘的日照情況
圖3建筑物下午15點鐘的日照情況
（3）地下管線信息的查詢功能
在舊城區的改造中，決策者需了解地下管線的狀況。可以直接三維系統中反應出來，如圖4所示：
圖4
（4）建筑信息的查詢功能
將前期測繪的建筑物數據屬性信息輸入數據庫中，使用戶點擊具體的建筑物時能夠顯示其詳細的屬性信息，在表達上更加直觀。如圖5所示：
圖5
5.結語
三維仿真技術能夠促進規劃工作從“定性分析”到“定量分析”，從“平面規劃”向立體規劃“的轉變，實現城市規劃的精細化、科學化管理。三維仿真技術的應用，明顯的提高規劃審批的效率和方案設計的科學科學性，避免了傳統規劃評審采用大量設計文稿的方式，極大提高了設計單位、業主單位和管理單位的溝通效率，協調了與周圍建筑群的空間、色彩、材料，有利于體現城市的特點，促進城市的可持續發展。
參考文獻：
[1]彭一剛著，建筑空間組合論，北京；建筑工業出版社，2008.
[2]朱禮俊，《論建設三維虛擬城市的決策依據》。2006年綜合性測繪學會研討會論文集，寧波測繪學會，2006.
關鍵詞：數字城市；三維建模；可視化；三維模型
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.116
數字城市是根據數字地球概念而提出的，信息化技術對城市發展的推動使數字城市不斷完善。數字城市的發展使三維模型逐步進入城市規劃與管理領域中，三維模型具備了極強的真實性和生動性，有效地傳達了數字城市的空間信息，因此成為數字城市研究的重點領域。作為城市空間信息的關鍵組成部分，建筑物是三維建模的重點內容，快速又逼真地為建筑物建立三維模型是建模的重點。
1 三維模型數據采集方法
1.1 地形地貌三維模型數據采集
三維建模的基礎工作就是從各種數據源中提取各種建模數據，這些數據源包括建筑物設計圖紙和文件、城市的數字地圖以及2DIGS數據庫、攝影測量的數據、遙感數據以及野外采集數據等。數字攝影測量能夠為建模提供各種幾何以及紋理數據，并且還可以提供各種拓撲以及語義信息。遙感數據能夠提供高分辨率的遙感影像，能夠使城市三維模型獲得詳細而豐富的幾何以及語義信息，能夠生成正射影像以及DTM數據，合成孔徑雷達則能夠提供詳細的地形地貌數據、地球表面以及地表下面的數據。在數字城市的三維建模中，需要的數據源包含二維圖形、地形地貌、地表信息、三維觀測數據以及模型表面的紋理等。
1.2 地面建筑物和構筑物三維模型數據采集
建構筑物三維模型所包含的內容有建筑、交通設施、植被以其他城市元素等模型。這些數據包括三維坐標、地物紋理以及地物屬性等數據。通過掃描平面地形圖以及設計圖、野外采集、GIS獲取以及遙感或航拍影像等能夠獲得三維坐標數據。通過建造圖紙、GIS、影像、激光雷達以及航拍攝像等能夠獲得三維高程數據。通過航空攝影、近景攝影以及計算機模擬繪制等技術能夠獲得地物表面數據。地物屬性數據則能夠從全國土地普查數據中獲得。
2 三維建模方式
2.1 三維軟件建模
AutoCAD、3DMAX、Maya等圖形和動畫軟件是當前主要使用的建模軟件，這些軟件能夠通過各種基本幾何圖形組成實體，再經過基本的幾何變換構建不同的幾何場景。利用這些軟件建立三維模型時，核心在于使用幾何建模來設計并表達一些虛擬的場景和造型。但這些軟件有很大的不利因素，如數據結構較為復雜且數據量較大，并且無法和地形進行疊加等。
2.2 專業建模軟件
MutiGen Creator等軟件具備了強大的功能，能夠進行大面積地形的建模作業，并且在運行中還可實現交互操作，也能夠對動畫場景進行實時計算，通過拓展性開發，還能夠和影像、矢量以及DEM數據作疊加。但在表達上精細度不足，也不能進行快速有效的交互編輯以及查詢工作。
2.3 OpenGL開發
OpenGL+VC模式，是以編程的方式構建模型。這種方式能夠使用大量的數學曲線和曲面來表現三維模型，并實現了數據結構的自定義和算法的數據顯示等功能。在實際使用中，一般使用3DMAX 或者MutiGen Creator來制作三維模型。
2.4 建模流程
首先處理二維矢量數據，再將數據導入進3DMAX軟件中。對數據進行分析并提取其中所包含的建筑物輪廓線，再結合實地影像和測量數據，將樓層數以及高程數據導入到軟件中，開始建立三維模型。完成模型后，導入已經處理完畢的表面紋理圖片，然后貼圖并檢查模型質量。檢查合格后再進行模型優化，利用渲染以及烘焙等優化模型。最后導出三S模型并保存。在存儲數據時，由于三維模型數據量龐大、結構復雜，因此需要使用專業的軟件來建立數據庫，如Oracle、SQL Server、Sybase、DB2以及Infomix等軟件，將數據入庫后，就能夠通過三維軟件實現模型可視化。
3 三維模型可視化
三維可視化是把圖像通過三維方式展現出來，通過影像處理、計算機模擬仿真、高清晰度顯示以及CG等技術的支持，就能夠利用圖形圖像的方式來顯示三維模型，用戶可以進行交互和操作。
當前主流三維展示平臺有Google Earth、SkylineGlobe、World Wind、圖靈VRMap以及GeoGlobe等軟件，其中，SkylineGlobe是使用較為方便和頻繁的一種演示系統。。部分城市建立了自己的數字城市展示平臺，圍繞服務理念，建立了一個多層次的體系架構，通過企業服務總線支持，建立了一個集.NET和J2EE為一體的運行環境，能夠對數據庫、業務流程、動態表單等進行管理，還能提供空間數據引擎服務。在平臺物理構成上主要包括了運行環境、地理信息平臺以及綜合應用系統。信息平臺能夠提供矢量數據、三維地理空間數據和屬性數據，并且能夠滿足政府、企業和大眾的瀏覽、分析以及決策需求，通過拓展運用，更能支持數據的編輯與交換、展示、分析、統計、匯總、輸出以及維護等功能。
4 結語
在當前的數字城市三維建模可視化技術中主要使用3DMAX技術進行建模，再利用數據庫存儲軟件進行數據的存儲，利用數字城市展示平臺實現了三維模型的可視化，并且可以提供顯示、定位、查詢等功能。在三維模型的建立中，要從數據的采集、三維建模、模型以及模型應用等相關環節，就能夠順利的完成數字城市的三維建模可視化操作。
參考文獻：
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關鍵詞：精細三維城市模型;Virtools;LOD; 透明貼圖
Abstract: this paper briefly describes the virtools based on a 3 d model of construction method, and to building a system for example lujiazui, introduces the LOD technology, through technology and application examples to stick to the urban development planning had practical applications.
Keywords: fine three-dimensional city model; Virtools; LOD; Transparent textures
中圖分類號：F291.1文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
三維城市建模是采用虛擬現實技術構造出來的一種人工環境，它集先進的計算機技術、測量與傳感技術、渲染技術等為一體，是數字地球的重要組成部分和發展方向。三維城市為了城市規劃、建設、管理與服務的決策和調控手段，對城市規劃設計理念、技術方法以及城市規劃的實施和管理機制具有非常重要的意義。
Virtools是由法國達索公司開發來解決全球交互三維系統，其三維引擎已成為微軟Xbox認可系統。以此作為基礎可以開發三維場景游戲、三維電影、博物館虛擬場景、交互模擬場景、仿真展示等不同方面的三維技術，具有方便易用、應用領域廣、效果逼真等特點。但Virtools系統不具備實時載入載出的功能，也不適合三維模型快速建模和動畫制作。載入大量三維模型數據會出現系統崩潰和死機的情況。本文以上海市陸家嘴精細小場景為例，對三維場景模型構建、模型數據量的控制進行研究。
二、三維場景模型構建
三維模型是整個Virtools平臺的基礎，模型質量的好壞直接影響到運行的效果和場景的逼真度。目前很多技術和軟件都可以實現虛擬場景內模型的構建，包括3dsMax、CAD、STUCHUP、Maya等，無論使用哪種軟件建模，所得成果都是為后期系統運行服務的，必須遵循真實性、運行流暢性和規范性原則。
為更加逼真地表達研究區域的特征，模型制作一般分為建筑物、地面、道路、環境小品四類，其中環境小品是提升整體視覺效果的重要因素。實際上，三維仿真系統中往往不能達到面面俱到，主要制作內容包括有路燈、雕塑、植被、垃圾桶、書報亭等，其中植被需要到實地拍攝照片然后根據植被的特點相應建立多面模型，最大限度的還原場景原植被的風貌。模型數據一般所需存儲空間較大，尤其研究區域是大面積擁有較多高層的CBD區域。 所以，海量數據是三維仿真系統的一個顯著特點。如何在不影響視覺效果的前提下，用盡可能少的多邊形和分辨率盡可能低的貼圖來表達較豐富的場景內容，是可視化建模的基本規則，即簡化性。根據實際工作經驗得出，在貼圖方便的情況下，不允許破面的存在，10 層樓以下建筑要求控制在1500面以下，10層樓以上普通建筑控制在3000面以下，重要的、復雜的建筑要控制在5000面以下，而且要考慮層次細節的使用。模型貼圖可重復化使用對提高貼圖的利用率有大提高，可以大大節省三維模型場景的存儲空間。規范性主要體現在模型貼圖命名、模型命名、模型建設方法等方面。有必要形成相關的技術指標文本。
三、區域概況
上海的陸家嘴街道位于浦東新區西北部，東起浦東南路、泰東路，南沿陸家渡路，西部和北部緊靠黃浦江，陸地面積為2.10平方公里。繁華的陸家嘴地區又有大陸家嘴、小陸家嘴、陸家嘴金融貿易區之說。小陸家嘴：“浦東南路、東昌路內”，陸家嘴金融貿易區：“南浦大橋－龍陽路、楊浦大橋－羅山路內”，即內環浦東部分。精細小場景中的陸家嘴包含從浦東南路和東昌圍成的多邊形地帶，以及周邊地帶。模型包含各類建筑，其中有較多超高層建筑，地面綠地、小品、路燈、高架橋等。
四、快速構模方法：制作LOD
數字三維景觀模型數據量大，三維環境復雜，系統運行需要進行實時的場景計算和顯示，為了達到三維圖形顯示的實時更新，大容量三維數據的高速讀取和視點位置變換及飛行漫游時的快速響應。因此對于計算機的內存、緩存、顯卡等硬件有著很高的要求，若是在硬件條件不足的情況下運行三維數據，那將產生災難性的結果，乃至系統崩潰死機。故此通常情況下都是需要服務器或者是移動工作站這樣的具有高配置硬件的計算機才能夠運行起來。這使得數字三維的應用和推廣受到了硬件上的很多約束和限制。為解決這些問題提供一些現實可行的方法。
要提高三維圖形的顯示速度，一般從兩個方面著手：一是壓縮數據量以縮短數據的訪問時間，二是充分利用“越近越清晰”的視覺規律。采用縮短數據的訪問時間，提高系統顯示效率，是較常用的處理方法。
利用“越近越清晰”的視覺規律，可以采用細節層次模型方法即LOD(Level of Detail)技術。還可采用霧化技術來達到真實效果。“霧化”是指在計算機三維顯示中模擬遠景薄霧和大氣效果，使離視點較遠的物體開始模擬成為較模糊的霧化效果。采用LOD技術，既可以大幅度提高顯示速度，又提高了景觀模擬的真實感。
LOD技術和霧化技術結合使用，能夠合理平衡顯示效果和顯示速度。在此實例中，我使用的是將顯示區域分為近景、中景和遠景，在近景區域使用結構突出的建筑物模型，充分描述各個建筑、小品的細節，以保證逼真的效果；在中景區域可以根據需要將建筑物等城市要素的框架加以顯示，但省略其細節，在滿足視覺要求的同時提高顯示速度；在遠景區域，利用一定的霧化效果屏蔽建筑物等的框架，根據上海市的大氣情況，只表示其輪廓或模糊的輪廓，可以大量節約顯示時間，明顯提高顯示效率。
隨著模型逐漸遠離漫游視點， 有些細節看不清或看不見了， 這時可以用較少細節的粗略模型來代替， 甚至可以直接刪除某些細節， 采用LOD 技術可以達到這種效果。目前，不規則幾何物體的自動LOD基本上都是由人工完成。
制作LOD 的方法很多，通常制作LOD 的兩種主要方法: 刪除法、抓圖法。刪除法就是直接刪除某些細節部分， 保留主要部分， 一般外形比較復雜的模型都用這種方法來簡化， 缺點是很難將模型數據量縮到很小。刪除了模型的某些細節部分后， 再用抓圖法簡化建筑物的主體部分， 抓圖法適用于輪廓為矩形或多邊形的模型。抓圖法就是利用截屏功能抓取模型側面的圖像，并處理為rgb 格式的紋理文件， 然后用一個完整的面關聯該紋理來表現模型的整個側面。最后完成的低級LOD 模型的面片數不應超過高LOD 模型的1/3。
圖1 是左面是三維建筑的第二級LOD 視圖，共有3000多個面， 而原始模型多達10000多個面，可見數據量小了很多， 但在視覺上它們之間并無明顯差別。
五、透明貼圖代替復雜結構的技術
對于三維模型場景而言，陽臺等附件的制作對于場景的真實性可視化而言有著很重要的作用。然而對于還原真實性以及可看性有重要作用的陽臺部分結構會比較復雜。有時候會走入這樣的一個誤區，覺得精細場景就該把建筑物的結構全部表現出來。很多建筑物的主體結構其實并不復雜，總面數在一兩千個面左右。而建筑的配件結構，比如陽臺，每個陽臺至少需要4個面才能制作完成，對于高層而言建筑總面數的增加是巨大的，在進入虛擬現實軟件運行的過程會出現卡死的現象。
針對這樣的情況，可以利用紋理圖片本身的特性，對于陽臺的不同部分采用不同的透明度，制作一張透明貼圖（圖2）將陽臺的墻面、半透明圍欄以及圍欄上方應該透明的部分集合到一張貼圖上，從而只需要為陽臺豎直方向上的墻制作一個共同的面片。利用紋理貼圖中的平鋪功能設置樓層數。從而達到減少模型總面數的效果。這樣的方式對于成片的高樓小區的場景制作而言有著極其重要的作用。下圖（圖3），就是利用透明貼圖的方式，制作的陽臺，同樣能夠表達出想要表達的陽臺結構。
圖2
圖3
六、結束語
隨著城市在經濟發展中的影響日益顯著，三維城市模型的應用也將得到越來越廣泛的關注。同時，技術的逐漸進步和資源的逐漸豐富，也在不斷增強三維城市模型的應用價值和應用潛力。三維城市模型在多種領域具有巨大的應用價值，例如城市規劃，消防與公共安全規劃，城市資源配置管理，以及作為社會學研究的輔助手段。
城市的發展越來越快，傳統的二維信息系統已經很難滿足現今需求，隨著測繪科技的進步，從控制數據體量的方式來解決三維應用和推廣中的局限性也必將成為三維數字城市技術發展的一個重要環節。三維城市建模技術也會越來越成熟，必將有著廣闊的發展前景。
參考文獻：
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【關鍵詞】3D建模 城市地質 GIS
地下空間信息是城市規劃建設的基礎，發展地下空間信息化并施行信息化管理是城市建設的迫切需要。三維城市地質管理系統具有直觀、高效、便利等特點，在城市地下空間開發利用領域有著廣闊的應用前景。
1 研究思路及系統目標
系統的總體目標是利用三維建模引擎將地質數據（地表以及地表以下數據）通過三維建模的方式展現，形象表達區域地質構造單元的空間分布特征以及相關的地質屬性；通過建設地質數據服務平臺，將城市地質數據進行科學性、合理性和規范性的整理保存。在保證地質數據安全的情況下，面向公眾、政府以及專業人員提供形式友好，形式多樣的城市地質數據。系統主要有以下三個方面的建設目標：
1.1 基礎地質數據管理
對類型眾多的城市地質數據錄入、存儲、管理與提取，系統能將文字報告和圖件為基礎的城市地質調查成果信息和基本地理信息，轉換到數據庫，為GIS數據展示和3D建模進行數據支撐。城市地質數據庫采用統一的數據模型、數據標準、數據代碼和數據接口，能實現基礎地質數據庫與其他分布式數據庫之間的信息傳輸與交叉訪問。
1.2 地質數據分析以及3D建模引擎
系統能以點、線類型的零散的、局部的地質勘查資料在三維空間中綜合起來，重現地下地質界面和地質體的空間形態和組合關系，并將三維地質模型用三維圖形圖像生動地表現出來，從而實現地下復雜空間結構與關系的三維可視化展示和分析。系統提供基于地質體3D實體模型繪制各種等值線、等值面的功能，對三維地質實體模型進行任意剖面切割、透視分析等可視化模擬功能，能對包括體積、面積、距離在內的三維數據進行計算的功能。
1.3 Web與服務子系統
用戶只需使用標準的瀏覽器就可以訪問和瀏覽系統提供的公共服務信息，進行3D圖形和GIS專業地質圖瀏覽、圖形檢索、屬性查詢、資料查詢等操作，使城市三維地質信息系統向社會公眾提供增值信息服務。
2 系統總體架構
2.1 總體架構
系統采用三層架構模式，C/S與B/S相結合的體系結構，總體架構如圖1所示。
從系統架構上可以分為地質數據庫層、數據邏輯訪問層、地質數據應用層。在地質數據應用層中，B/S結構的Web應用服務模塊和C/S結構的基礎數據分析模塊以及空間數據可視化引擎等相關專業應用通過數據訪問層的數據庫訪問引擎、文件系統訪問引擎以及數據格式轉換訪問引擎提供的數據接口，訪問地質數據層的相關數據庫。地質數據層庫中的數據庫服務器根據不同業務分別存儲專業數據。數據邏輯訪問層提供的不同類型的數據訪問接口，理論上可以提供充分的橫向和縱向的擴展空間，應對未來新的服務數據類型的讀取。該層接口的設計利于數據的安全性和數據讀取規范性，可以根據不同的安全策略和應用規范進行工作，提供標準化的數據服務。地質數據應用層主要根據業務的需要進行系統開發，當前主要體現在空間數據可視化引擎、web應用模塊、專業數據分析模塊、基礎數據分析模塊、二次開發工具開發等功能表現方面。
2.2 系統組成
平臺分為三個主要系統：
（1）數據管理子系統：綜合現有的城市地質資料，利用網絡技術、數據庫技術、GIS技術構建城市基礎地理數據庫、基礎地質數據庫，并實現數據的轉換、管理、維護和查詢統計。
（2）三維建模引擎子系統：采用國內先進的三維建模引擎-3Dmine。通過平臺基礎信息構建需要的三維模型。
（3）Web公共信息子系統：對相關的元數據、各類地質圖表、地質文獻資料進行權限劃分，對不同權限的用戶從瀏覽內容、下載信息等方面進行限制，提供不同的公共服務。
3 關鍵技術
3.1 3D建模引擎
利用鉆孔數據，采用三角網建模技術，運用控制線和分區線聯合的方法，對任意形態的物體都可以通過一系列的散點或剖面創建地質模型。
3.2 成果輸出
多方位縱、橫斷面三維分析圖：包括任意曲線折線、不規則區域等三維分析圖，為解決道路地下空間，地塊使用時使用。
綜合類報表：包括礦權資源圖，規劃圖，土地利用等綜合性專業報表。
圖件類：地質平面圖、地形圖、水文地質分區圖、工程地質分區圖等等。
4 技術難點
4.1 數據轉換
大多數現存的地質資料普遍存在格式不統一的現象，將各種數據轉換成平臺標準應用格式，從數據轉換層面和平臺兼容層面都是技術難點。
4.2 3D建模web呈現
3D數據信息量比普通的圖片信息大，通過3D建模引擎輸出3D圖像在web中體現，減少瀏覽器緩存壓力，根據業務需求進行二次開發，是web數據應用的核心內容。
5 結論
利用原始地勘資料生成的城市三維地質模型，可以使專業人員非常直觀地了解城市每個位置的地質情況。利用三維地質建模系統提供的“切剖面”功能，就可以掌握相應位置的地下空間地質信息，為城市地下空間的地質資源的管理和利用提供支撐。
參考文獻
[1]程光華.中國城市地質調查工作指南[M].北京：科學出版社，2013.
作者簡介
盛有錫（1964-），男，浙江省金華市人。現為山東正元冶達科技發展有限公司高級工程師。主要研究方向為地質環境在線監測、礦山安全在線監測。
關鍵詞：數字城市；三維地理信息技術；建立；作用
中圖分類號：O343.2文獻標識碼：A
一、數字城市與三維地理信息技術概述
城市經濟的快速發展，城市人口的增加等這些現象的產生需要強有力的對城市空間布局的調控，對人口密度的疏導，對資源的有效配置和使用，對各行各業的結構調整，對交通狀況的改善以及對環境質量的保證等。城市發展過程中的問題急需解決，這就必須要改進和提高傳統的城市規劃、建設、管理的方法。數字城市的出現就是致力于建立一個能夠服務于城市居民，服務于各行各業的多功能的信息系統。建立數字城市是數字地球發展戰略的需要，也是城市自身發展的需要，符合可持續發展的規律。
現實中的城市可以看作是一個復雜的空間地域系統，其中建筑物、市政工程設施以及承載他們的載體即城市土地都是以物質實體形態存在的。城市實體所處不同的空間位置和他們所具有的相應的屬性是城市實體的重要性狀。城市所處的空間位置是相對不變的，但是它們的屬性值是按照使用和管理的需要選用的，可以有很多種選擇。將城市的對象用點、線、面、體等幾何對象表示，構成數字地圖，然后將集合對象的屬性與現實中城市實體的屬性相關聯，就完成了對城市實體的空間位置和屬性的模擬，也就是用三維地理信息技術建立的數字城市。
三維地理信息為數字城市的建設提供了重要的基礎空間信息。三維數字城市的建立可以全方位、立體、直觀的將城市的各種場景等信息真實的展示在人們面前，從而形成一個真實的、直觀的虛擬場景。由于城市規劃的一些具體要求，三維地理信息技術一直是城市規劃所使用的重要手段，用于建立真實的城市三維模型，構建虛擬的城市場景。
二、三維地理信息技術在數字城市建設應用中的問題
數字城市的建設處于不成熟的階段，在建設過程中結合我國的實際國情，出現了很多問題，而且我國的三維地理信息技術發展的并不十分成熟，在運用過程中難免會出現問題。以下幾種是比較突出的問題。
第一，中西部經濟欠發達的地區由于經濟水平的限制以及地理環境的影響，信息化、數字化的水平較低，地區的基本信息等還未實現數字化，三維地理信息技術也還沒有發展起來，這對于數字城市的整體建設不利，應該先致力于這些地區的城市基礎信息的數據庫建設，這也是建設數字城市的基本要求，才能為日后三維地理信息技術的運用提供保障。
第二，地理信息系統的數據更新較慢，并且較為復雜。為確保數字城市的順利建設，地理信息系統應根據地區的實際情況進行及時的更新，才能方便于工作人員的信息查詢工作，這也為數字城市的建設、規劃起到指導的作用。
第三，數據庫系統的維護存在的問題。隨著地理信息技術的不斷發展，計算機技術的提高，原有的數據庫系統已經不適合于現如今的數字城市的建設。這就需要在對過去的數據庫系統進行維護，將原有的有用的數據完整、安全的轉移到新的系統中，并轉換成新系統所規定的數據類型，與新系統的數據進行融合。想要實現數字城市的建設，利用三維地理信息技術進行數據庫系統的維護是很重要的。
第四，現如今阻礙數字城市發展的主要因素更多的在于數據政策。我國的數據政策存在有一定的問題，要改變“資源割據，信息孤島”的現狀，需要對數據政策進行徹底的改革，使得數據能夠正確的快速的發展，才能夠為三維地理信息系統的建立提供數據等信息，為數字城市的建立提供基礎。
三、數字城市建設中的三維地理信息技術
數字城市的建設根本上在于解決城市發展過程中的生活和工作的交流方式，調節政府、企業、居民之間的關系以及人與環境的關系。數字城市的建設是一項巨大的工程，功能多樣，結構復雜。它的建立需要各種高科技技術的綜合運用才能得以實現，數字城市建設的主要技術有遙感技術、三維地理信息技術、城市的綜合功能GIS技術、網絡寬帶等。
其中，最主要的技術是三維地理信息技術。數字城市的建設離不開三維地理信息系統的建立。三維地理信息系統與二維地理信息系統相比，同樣具有基本的空間數據處理的功能，比如數據的獲取、組織、操縱、分析等功能。三維地理信息系統的空間信息展示更加直觀。三維地理信息技術運用到數字城市建設中，可以更加直觀的將城市場景模擬展現在人們面前。而且，三維地理信息系統的多維度空間分析的功能更為強大。空間信息分析的過程通常比較復雜、抽象，三維地理信息系統同時可以完成二維地理信息系統的空間分析功能，還能夠完成一些高級的空間分析功能，比如日照分析、地址分析等。
三維地理信息技術的應用使得數字城市的建立更加方便，功能更加多樣。
四、三維地理信息技術在數字城市建設中的運用
三維地理信息技術在數字城市建設中的運用分別體現在以下的幾個方面：
第一方面，三維地理信息技術在城市規劃中的運用。在城市的區域規劃中，需要對城市的人口、資源的分布，對城鎮的布局等進行詳細的分析，充分考慮該區域的地形、地勢、氣候等條件，這就需要用到三維地理信息技術，通過對該區域進行詳細的分析可以使得城市規劃更為合理。而且城市的規劃管理是與城市的地理空間數據密不可分的，它需要對規劃圖進行反復的操作，這也需要三維地理信息技術作為基礎。另外，城市規劃管理作為一種重要的行政許可，它有著嚴格的規章制度和數據管理方法。因此將三維地理信息技術和傳統的信息管理系統相結合，應用到城市的規劃管理中去，是我國數字城市發展的必然趨勢。
第二方面，三維地理信息技術在城市設施功能的虛擬實現中的運用。城市設施的功能除了要為居民提供水、電、氣等能量、物質資源之外，還需要提供文化、娛樂等非物質資源。將城市設施的有關功能屬性與虛擬對象進行關聯，形成一個基于三維地理信息技術的信息平臺，可用于對城市災害的應急指揮、公安信息系統、城市的規劃管理等提供資料。而且，在這個平臺上，通過實現電子政務和電子商務的功能，可以使得各行各業的人員充分利用各種信息，實現信息共享，提高工作效率，實現城市管理的信息化和社會事業的信息化。通過計算機進行遠程的教育、保健、醫療服務等功能推動服務行業的改革。
結語：
三維地理信息技術必將得到迅速的發展，它為數字城市的建設提供了技術支持。現如今的數字城市建設中，由于存在缺乏統籌規劃、標準不統一等問題，三維地理信息技術的成果無法達到數字城市建設的要求。因此在日后的數字城市建設中，需要制定規范的符合實際的數字城市發展規劃，充分的利用地理信息技術，三維地理信息技術也應在數字城市建設的指導、促進下，不斷深入發展，為數字城市的建設奠定基礎。
參考文獻：
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關鍵詞：三維數據 機載激光雷達 技術分析
中圖分類號：P225.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）03-0109-01
建設數字三維城市是數字城市發展的重要組成部分，其充分展現了城市在規劃和建設過程中取得的成就，能夠更加高效的對城市空間進行開發與利用。在數字城市建設過程中利用機載激光雷達技術能夠獲取高精確度、高密度的點云數據，構成三維城市的基礎數據，快速的對城市建設的空間信息進行分析和測量，為三維城市的建立提供必要的數據支撐。機載激光雷達技術應用了計算機技術、定外技術和GPS導航技術，綜合了上述各個技術優點，具有操作簡單，作業效率高、精度高以及花費低廉和作業量小的特點，在測量領域有著廣泛的應用前景。
1 技術流程分析
城市三維建筑體模型生產流程主要包括了以下幾個方面，第一個是點云數據預處理和對點云的分類；第二是對測量到的原始圖像進行空間三維的加密處理，并形成數字正攝影像；最后一個是結合分類后的點云和正射影像制作出建筑體模型和數字高程模型。機載激光雷達數據處理流程見圖1：
2 激光點云對數據的處理分析
激光點云對數據的處理方法主要包括可以下幾個方面。第一，導航的運行軌跡線；第二，點云數據的解算；第三，在測量過程中由于系統電路會出現異常等情況；第四，點云數據的拼接和系統誤差的改正等；第五，對點云數據進行分割。第六，坐標系的轉變。測量完畢之后，在確定坐標過程中可以利用POS動態定位所確定的定位位置歸屬到WGS-84坐標系中，接下來的工作就是將上述坐標系中的數據轉換到地方坐標系中。在三維立體坐標向著平面坐標系統轉換過程中，可以可用測區均勻分布的已經存在的控制點解算坐標轉換為固定的參數，然后確定好坐標，而高程系統的轉換需要利用在測區實測水準點進行擬合轉變之后才能確定出來；最后，對階層式點云數據進行有效的分類。測量過程中點云的包括了很多種類。其主要主要內容包括了是地面點、低植被點、高植被點和城市的建筑點。在對這些點云進行分類過程中，主要采用了階層分類對策和人機結合的方式進行分類。對于第一種分類方式主要需要按照相應的層面過非地面點云進行過濾提出，最終提取光禿的地面，然后將地面中的點云分為地面點、非地面點和噪聲點。地面點分層完畢之后才能對非地面點進行進一步的分類和整理。在非地面點進行分類和整理過程中提取低植被點、高植被點和建筑物點。在對城市建筑進行測繪過程中，由于城市內部建筑物密集，點云數據存在相互交錯的現象。因此，在分類過程中很可能會出錯誤的分點的情況，這時就需要人工對這些存在錯誤的地方進行修改，保證分類結果的準確性。
3 DEM的生成和建筑體框架模型的會制作
首先，DEM的生成。DEM的生成主要包括了機載點云去噪，對地面點云的分類和整理，水域置平以及格網的插入等工作。DEM的生成過程中，其核心工作就是對地面點云數據的分類和整理，在分裂過程中主要會通過三維立體的渲染效果、正影射像和精細化的剖面圖輔助進行判斷；其次，建筑體框架模型的制作。建筑體框架模型的制作需要結合對地面點云分類后的數據、空間三維加密成果、原始航片、正影射像數據以及城市的圖形數據綜合進行判斷。第一步需要在相應的軟件系統中自動生成被測建筑物屋頂的面片模型，同時還要參考原始航片數據度面片的形態和相鄰的關系及時進行糾正，然后輸出建筑物體框架模型，然后將數據的框架模型導入到三維立體軟件中對框架模型進一步的進行優化和編輯，生成最終的框架模型。
4 結語
機載激光雷達技術的應用和發展為城市獲取高精度的空間信息提供了全新的技術手段，其在三維城市建設中的應用和發展有效的縮短了三維城市建設的時間，提高了建設的效率和質量，降低了測繪的成本，為在三維城市建設中廣泛的應用奠定了堅實的基礎。
參考文獻
關鍵詞：城市排水管道CREO三維建模
Summary: this paper appears in urban drainage pipelines all sorts of problems, use CREO software pipeline module in a 3 d drainage pipe model, for practical engineering decision support for urban drainage system planning, design, operation and management, have played a role in guiding the image. This software using the full of parameterized modeling way, can be easily modified late model, also can further optimization analysis. A variety of modeling method for urban drainage systems of 3 d modeling of realize offers a variety of ways.
Keywords: city; Drainage pipe; CREO; 3 d;modeling
中圖分類號：S276文獻標識碼： A 文章編號：
1、城市排水管道系統介紹與存在問題
城市排水管道系統是現代化城市不可缺少的重要城市市政基礎設施，也是城市水污染防治和城市排澇、防洪的骨干工程，它的任務是及時收集、輸送城市產生的生活污水、工業廢水和降水。其作用是及時可靠地排除城市區域內產生的生活污水，工業廢水和降水。使城市免受污水之害和免受雨水之災，從而給人們創造一個舒適安全的生存和生活環境，使城市生態系統的能量流動和物質循環正常進行，維持生態平衡，保持可持續發展。
隨著我國城市化的進程加快,許多城市的排水系統已不能滿足要求,已經對人們的生產生活帶來了極大的不便,并且對城市建設和市容市貌帶來諸多問題。城市排水系統需要及時地收集、輸送、處理和排放污水和降水，否則將積水為害，甚至會危及人們的生產和日常生活。通常暴雨水危害最嚴重，是城市排水的主要對象。在國內，暴雨造成道路積水目前還是多數城市的通病，積水的主要原因是道路排水不暢。如何合理規劃和管理城市排水管網,有效控制水污染,提高城市綜合功能,已成為城市建設和實施可持續發展的重要內容。在城市排水系統存在的問題中,亟待解決的問題是對于排水系統的排水能力做出準確評價,正確模擬城市排水管網的輸送效果和排水設施所能承載的能力，這就需要建立起一個系統的三維排水管道系統，從而對城市排水系統進行整體的評價與研究。
2、CREO軟件管道模塊介紹及建模方法
CREO軟件問世至今，一直是參數化建模領域的領先者，其出色的三維建模技術，使其應用于電子、機械、建筑、航天、家電等各行業。CREO軟件中的管道模塊，可在三維環境下建立全參數化的管路模型，建模、更改均非常方便。CREO軟件具有全相關性，我們可以將管道模塊下建立的模型，載入到CREO的其它模塊下進行優化分析。由于目前城市城市排水管道系統設計主要還停留在二維、區域化階段，其主要技術資料以二維圖紙為主。利用CREO管道模塊，可建立起系統的三維管路模型，為城市排水系統的規劃、設計、運行、管理，都起到了形象的指導作用。
使用CREO創建三維管道一般有三種方法：
第一種方法、三維曲線掃描：先繪制一條曲線，然后再以這條曲線為中心線進行掃描成管道狀的實體，這個零件的軌跡是空間的，所以不推薦使用掃描來實現。第二種方法、“插入”高級特征：僅僅是個特征有一定的局限性，比如只能在零件模式下使用，裝配模塊是出不來管道實體的。第三種方法、使用管道模塊：功能強大優勢明，工藝上，多數管道都是在各零件安裝定位后安裝，我們設計也是如此，因此管道（piping）只能在裝配模式下才可以調用是明智的。
優點如下：
（1） 方便定義管理多種管線。
（2） 布線方法多樣、靈活、方便。
（3） 方便提取管道信息。
（4） 適合于管路復雜的裝配設計。
經過比較，針對城市排水管道系統的特點，我們選用第三種建模方法，下面以一個實例來講述管道的建模過程。
步驟1：先在裝配模式下裝配好兩個圓塊。如圖1-1所示。
圖1-1 裝配好的兩個圓塊 圖1-2 進入管道環境
步驟2：再點擊應用【程序】【管道】，如圖1-2，進入管道環境。
步驟3：使用偏移坐標系點工具建立管道控制（通過）點，如圖1-3 。
圖1-3 偏移坐標系點工具 圖1-4【偏移坐標系基準點】菜單欄
在彈出的【偏移坐標系基準點】菜單欄里，以參照坐標系的三個坐標軸為參照，輸入偏移值，如圖1-4所示。確定后，建立好的偏移坐標點在裝配零件界面里顯示，如圖1-5。
圖1-5 建立好的偏移坐標點圖1-6【管線】菜單欄
步驟4：在彈出的菜單管理器選擇【管線】 【創建/路徑】，如圖1-6。
輸入管線名稱：pipe3。如圖1-7。
圖1-7 輸入管線名稱 圖1-8 創建線棧名
然后在線棧名菜單欄中點擊“創建”，如圖1-8。
輸入直線軋件名稱如圖1-9。
圖1-9 輸入直線軋件名稱
直線軋件名稱確定后，彈出【管線庫】菜單欄，在【管線庫】菜單欄中設各選項參數，在此我們設置這晚半徑為10。設置完成，點擊，如圖1-10。
圖1-10【管線庫】菜單欄
步驟5：再選取管道的起點與管道的通過點，選取過程如圖1-11。
【設置起點】：指定管道的起始位置點。在此我們選擇APNT0。
【至點/端口】：選擇管線所要穿過的通過點。
圖1-11 選取管道的起點與管道的通過點
點擊【至點/端口】后消息欄出現提示，選取“YES”，如圖1-12。
圖1-12 點選YES讓路線穿過全部數據點 圖1-13
折彎半徑有兩個選項，可根據設計選擇，此處選擇【單個半徑】，如圖圖1-13。
【單個半徑】：管道的拐角處的彎曲半徑一致。
【多重半徑】：管道的拐角處的彎曲半徑可以設置為不同的值。
點擊后管道路徑顯示如圖1-14。
圖1-14 管道路徑 圖1-15 選擇【管道實體】以生成管道
步驟6：生成管道實體。在菜單管理器中選取【制造】【管道實體】，如圖1-15。
在彈出的如圖1-16【管道實體】菜單欄中選中圖pipe3，點擊【生成】命令。
圖1-16【管道實體】菜單欄
得到最終繪制管道，如圖1-17所示。
圖1-17 生成的管道實體
3、總結
關鍵詞：電視塔 幕墻 三維掃描測量 施工技術
1.工程概況
鹽城市廣播電視塔——工程位于鹽城市城南新區，城市人工湖（聚龍湖）東南角，東側為躍馬路，南側為城市支路，西側為城市文化藝術中心，北臨人工湖，與城南金鷹天地、國際風情街毗鄰。
鹽城廣播電視塔總用地面積為3.8247萬平方米，建筑面積為3.1681萬平方米，建筑高度為195米，周圍商業輔房高度12.75米，由基座、塔身、觀光休閑區和廣播天線四部分組成。基座三層高度為16.8米，配置有入口大堂，陳列區。塔身由鹽晶體組裝的體塊，錯落疊加而成。觀光區總面積約800平方米，包含有空中觀光廳，高級景觀餐廳，云中漫步廊道。
塔身主體建筑為全現澆鋼板混凝土筒體結構，地下二層，地上裙房三層，屋頂為大型廣電發射塔空間結構，并采用國內首次設計的鋼板混凝土筒體結構體系。是集觀光、商務、公益服務及娛樂于一體的綜合公共服務、休閑場所.
2.測量施工工藝
（1）三維激光掃描測量技術，確保掃描范圍、單次測量點位精度、測距精度、測角精度、掃描間距、垂直掃描角度范圍等。嚴格控制測量的精確度，從而滿足創優工程的質量保證體系。
（2）三維激光掃描測量技術，能夠得到高精度的點云信息，結合彩色信息，可以得到尺寸精準、色彩表達逼真的立體模型，能有效地控制高精度安裝與位移的變形定位。
（3）幕墻的施工測量應與主體工程施工測量軸線相配合，使幕墻坐標、軸線與建筑物的相關坐標、軸線相吻合（或相對應），測量誤差應及時消化不得積累，使其符合幕墻的構造要求。
（4）使用三維激光掃描測量技術，對每個單位幕墻設置垂直、水平方向的控制線做好標識。嚴格控制測量誤差，垂直方向偏差不大于15mm，水平方向偏差不大于5mm，中心位移不大于3mm，測量必須經過反復檢驗、核實，確保準確無誤。注意：此過程中必須確保標高、軸線的統一、唯一性。
（5）測量放線前，先熟悉圖紙，草擬出測量方案，畫出測量放線圖。幕墻分格軸線的測量放線應與主體結構的測量放線配合，對誤差進行調整、控制、分配、消化、不使其積累。放線時應多次進行校正，確保準確性。
測量工藝流程圖
3.測量工藝的控制
（1）測量放線之前，首先必須熟悉和核對設計圖紙中各部分尺寸關系；（2）了解施工順序安排，從施工流水的劃分、施工進度計劃及各部分幕墻結構的特征等多方面考慮，確定測量放線的先后順序、時間要求，制定詳細的各細部放線方案。（3）根據現場施工總平面布置和施工放線的需要，對各立面幕墻分別選擇合適的點位坐標，做到即能全面控制幕墻的安裝，又有利于長期保留應用。
4、測量工藝的應用
4.1基準點、線的確認
幕墻測量放線，依據內控線及基點布置圖，檢查初始已彈的控制線、軸線、起始標高以及底層的基準點，是否清晰或損壞，進一步了解具體的位置，以及相互之間的關系，結合幕墻設計圖、建筑結構圖進行認可，經檢查確認后，填寫軸線、控制線記錄表。
4.2平面控制網的建立
以各基準點為基礎，建立平面控制網，測量各基準點的距離與角度是否與基準點一致，如不一致，重復測量，并與主體結構測量師商量，直至點位在誤差范圍內，坐標差Δx、Δy≤2mm，角度差Δα≤40″，并以此點建立平面控制網。
以基準點建立了閉合平面控制網，以此平面控制網為基準，依據設計圖紙標定與基準點的位置關系以幕墻的位置關系，測放幕墻的控制線，并在線上標明至幕墻的距離。幕墻控制線也必須是閉合導線，以便確定測量精度，只有在不能通視的位置才能使用支導線測量，測量點必須妥善保護，除把線放到地面上外，還要把線引至梁的外表面，以免地面處理后無法恢復。
4.3結構的測量
內控線布置后，以軸線、基準點、控制線作為一級基準點，在底層投出控制線，測出外控制線的距離，并作出各外控線延長線的交匯點，通過確定延長線上的交匯點作出二級控制點，各二級控制點之間互相連線成閉合狀形成二級控制網。二級控制網建立后，檢查建筑結構實際尺寸與設計尺寸之間的偏差程度，對大于或小于設計偏差要求的結構區域。
4.4層間標高的設置
在軸線控制線上采取直線延伸法，在便于觀察的做一觀察點，在小于4級風的氣候條件下，靜置后用等高法分別測量計算出各旋轉轉折段的實際標高和建筑結構的實際總高度，每段設立1米水平線作為作業時的檢查用線，并將各段高度分別用綠色油漆記錄在立柱或剪力墻的同一位置處，在幕墻施工安裝直至施工完畢之前，高度標記、水平標記必須清晰完好，不被消除破壞。
4.5測量放樣誤差控制標準
（1）標高
a.±0.000至1米線≤1mm；
b.層與層之間1米線≤1mm；
c.總標高±0.000至樓頂層≤±1mm。
（2控制線
a.墻完成面控制線≤±2mm；
b.到外控線≤±1mm；
c.結構封閉線≤±2mm。
（3）投點
a.各標準層之間點與點之間垂直度≤±1mm。
5、幕墻施工測量
應符合的要求：（1）玻璃幕墻分格軸線的測量應與主體結構測量相配合，其偏差應及時調整，不得積累；（2）應定期對玻璃幕墻的安裝定位基準進行校準；（3）對高層建筑的測量應在風力不大于4級時進行。
關鍵詞： 三維可視化地理信息系統虛擬現實
中圖分類號：C922 文獻標識碼：A 文章編號：
1 城市三維地理信息系統及其數據內容
1.1 城市三維地理信息系統
城市三維地理信息系統（簡稱3DUGIS）是指能對城市區域內空間對象進行真三維描述、可視化和分析管理的地理信息系統。它是一套完整的GIS 系統，它不僅具有城市三維虛擬景觀瀏覽功能，讓用戶在真三維的仿真城市中進行漫游和飛行，還具有以下功能：
三維數據管理，主要包括三維數據入庫、質量檢查、坐標轉換、空間和數據查詢以及與其它系統數據的無縫轉換等功能。三維場景交互，是指對場景中三維對象交互地進行三維空間瀏覽、選擇、查詢操作。三維空間分析，主要包括根據三維場景中的地形和模型的幾何特征，進行基于模型或者場景的三維空間量算、通視分析、日照分析等三維空間分析操作。
1.2. 城市三維地理信息系統數據
城市三維地理信息系統中的數據可分為影像數據（DOM），三維城市模型數據（簡稱3DCM），場景數據和二維基礎地理數據這四個主要組成部分。
三維城市模型數據其主要包括了數字高程模型DEM，三維建筑物，三維高架道路，三維樹木等。場景數據，是在三維場景中，尤其是在精細場景中為了美化場景而添加的小品模型，如座椅，垃圾箱，路燈等。二維基礎地理數據，是主要用于系統二三維聯動查詢和分析，為系統提供二維基礎地理信息支撐。
2 城市GIS 三維可視化建模
三維城市模型包括許多類物體如：道路、水系、地形、建筑物等，其中重要的兩類是地形和建筑物。
2.1 數字高程模型 DEM
地形的可視化是研究DEM 的顯示、簡化與仿真等內容，其中DEM 是三維地形模型顯示的基礎數據，它是根據采集的繪圖區域地形等高線及重要的線性圖形數據，按一定的曲面內插算法擬合生成的。為了建立較高擬合度的規則DEM ，可以采用初插和加密兩步進行。初插獲得適應精度的DEM 規則格網，可作為進一步內插的控制基礎；通過加密內插，使得經細化的模型面元保持平滑過度與吻合，加密的密度決定了生成模型描述地形的精細程度。為此采取對繪圖區域的高程模型用多種精度表示，通過不同的加密內插處理生成多個不同精度的數字高程模型。
2.2 城市三維建筑物模型
在城市地理信息系統三維可視化研究中，對于城市建筑物，人們不僅關心其外形的描述,而且，要求知道其幾何結構。目前，建立城市三維建筑物模型的主要途徑有以下幾種：1)解析攝影測量；2)數字攝影測量；3)基于現有地形圖和其他資料；4)激光掃描測量等。其中解析攝影測量技術目前被認為是精確度最高的手段之一。
2.3 城市三維場景的建模
目前三維場景的建模可以借助一些軟件如Multigen等，來完成建模過程靜態的三維場景，建模過程包括以下步驟。
1) 根據應用的需要，選取合適精度的數字化高程數據、人文景觀特征數據、航拍或衛星、遙感照片等。
2) 對所收集的數據進行一致性處理，包括數據的篩選、簡化、格式轉換等，最終形成精度一致的高程數據與人文景觀特征數據，作為以后三維建模的基礎。
3) 生成特征物的三維模型，如道路的加寬、湖泊的平放等。
4) 三維特征物與地形的整合，可以采用兩種方式：直接將特征物貼在地形表面上；在生成三維特征物模型后，再選取地形點來生成整合模型。
3、三維空間對象的可視化表達應用
3．1城市三維建筑物景觀圖的生成原理
1)數據準備與預處理
建筑物的幾何描述信息包括方位信息和專題描述信息。幾何方位信息用地面空間的三維坐標來表示，專題描述信息則包括組成該建筑物的點、線和面信息。各種建筑物的三維坐標(包含高度信息)可以用攝影測量、現有2D GIS數據庫、數字／模擬地形圖、建筑設計資料、實地量測等數據來源中獲取，影像數據在使用前要對影像數據進行預處理，包括圖像格式的轉化、圖像質量的改善、影像金字塔的生成以及影像的正射糾正與鑲嵌等。
2)參數設置
在用OpenGL繪制三維景觀模型和進行紋理映射前，需要設置相關的景觀參數值。這些參數包括光源性質(鏡射光、漫射光和環境光)、光源方位(距離和方向)、顏色模式(索引或RGBA)、明暗處理方式(平滑處理或平面處理)、紋理映射方式等。
3)模型構建
根據建筑物的底部多邊形(多邊形各頂點坐標已知)以及建筑物的高度，使用OpenGL中的有關幾何建模命令進行城市建筑物的3D模型構建。
4)紋理映射
紋理映射就是把紋理圖像粘貼到模型的表面，從而獲得真實感效果的景觀模型。紋理圖通常是正方形或矩形的，實際上紋理數據是一個枚舉數組，這些數據由R、G、B、A數值構成，在紋理數組中的單個值稱為紋理元素(簡稱紋素)。OpenGL的紋理映射只能使用在RGBA模式下，在顏色模式下是沒有定義的。用OpenGL函數進行紋理映射的基本步驟為：
a)定義紋理：用glTextlmage2D*()函數說明所映射的紋理內容。其中包括紋理數據的指針、紋理的大小、紋理的類別(灰度或彩色)等。紋理中的每個紋素的數據可以由1~4個元素組成，表示常值或RGBA值。也可以利用多重映射，把紋理定義為許多不同的分辨率。此外，當建筑物的紋理坐標在有效范圍之外時，紋理映射可以包括紋理的邊界值，邊界值能夠把多個紋理圖像光滑地粘貼在一起。
b)指定紋理的應用方式：在將紋理粘貼在建筑物表面時，可以有三種方式：
一種方式，也是比較簡單的方法就是直接把紋理顏色作為物體的最終的顯示顏色。這種方式稱為移畫印花模式，在這種模式下，紋理圖像直接繪制到建筑物表面，就把印花圖案直接印到建筑物上一樣；第二種方式就是使用紋理調整建筑物模型的顏色，這種方法對于獲得紋理同光照的結合效果是非常有用的；最后一種方式是利用紋理將紋理顏色同建筑物的顏色相融合。指定紋理應用、映射方式使用函數glTextparameter*()、glTextEnv*()。
c)激活紋理映射：在繪制場景前必須激活紋理映射，可以使用glenable()和glDisable()打開和關閉紋理，變量GL_TEXTURE_2D表示打開二維紋理。
5)視口變換
視口是指計算機屏幕中的矩形繪圖區城，它用窗口坐標來度量，反映了屏幕上的像素位置。視口相對于窗口的左下角。視換的目的就是將三維空間坐標映射為計算機屏幕上的二維平面坐標。視換用函數glViewport0實現，視口的寬高比通常等于視景體的寬高比，否側視口內顯示的圖形將會發生形變。根據視換后視口內每一點的交換后的z坐標值，OpenGL可以自動實現消隱功能，使得靠近視點的目標能夠折擋遠離視點的目標。由于外形各異的建筑物的點、線、面信息的組成方式則各不相同，因此對于建筑物的三維重建而言，采用一個通用模型來表達各類建筑物的方法顯然是不可行的。但是，根據按一定規則排列的三維坐標數據可以推演出對應的專題信息。這就要求將建筑物按照其幾何外形特征進行分類，分別對每一類建筑物采用一種幾何數據棋型。實踐證明，這種方式是可行的，并且適合于建筑物的三維表達。
3.2房屋的幾何模型表達
下面將對幾種典型的房屋類型給出其用于三維可視化的幾何模型，并對復雜建筑物的三維表達方式進行探討。
1)用于平屋頂房屋的幾何數據模型
平屋頂房屋是目前城市建筑屋最為常見的房屋類型，其屋頂為一平面，可以用一個平面多邊形來表示。
2)用于人字型屋頂房屋的幾何數據模型
人字型屋頂房屋也是一種較為常見的房屋類型，它的底部為一矩形，屋頂呈人字型，由于屋檐各角點的高程值理論上是相等的，因此只播需用一個高程值來表示。
3)用于屋頂帶山墻的房屋的幾何數據模型
屋頂帶山墻的房屋其底部仍是一個矩形，但它的屋頂形狀與人字型屋頂不同，兩側各有一個山墻，房屋屋檐處的高程值和房屋屋頂處的高程值的表示方法與人字型屋頂的房屋相同。
4)復雜房屋幾何模型的表示
對于和上述三種類型迥然不同的房屋而言，則需要根據其外形特點分別定義各自的數據模型，如圓形屋頂的房屋、尖屋頂的房屋等等。而有些房屋盡管其總體外形與上述三種不同，但是它可以分解為兩個或多個上述類型相同的單個房屋，這樣就可以用多個房屋的組合來表示一個復雜房屋。采用這種方式時，首先要求在獲取房屋數據時就需要對復雜房屋進行分解，分別采集單個典型房屋的數據；其次需要解決另外的一個關鍵技術就是單個房屋之間的公共部分的無縫拼接。
6、應用前景
城市三維可視化GIS有著廣泛的應用范圍和應用價值，主要體現在以下幾個方面：①為城市交通、地質、測繪等領域提供一個良好的應用的工具。②為政府決策部門提供一個進行決策和市民參與決策過程的有效工具。③為環保部門提供了進行城市噪音、熱輻射以及污染擴散分析的工具。④在通訊領域可以使用3D數據計算電波在城市環境中覆蓋范圍以達到
最佳基站布設。⑤在建筑工程中通過建立施工區域的建筑物的真實模型，以方便建設規劃。參考文獻
