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城市地表景观的三维抽象与表达

柏华洁  
【摘要】:作为地球表面人口、经济、基础设施和信息最密集的地区,城市向来是人类文明成果产生、传播和发展的主要场所,在各种社会、政治与经济生活中扮演着极其重要的角色,对区域经济的发展具有较大的带动作用。随着城市规模的扩大,物流、人流、资金流和信息流等活动的加剧以及对电力、通讯等现代文明的依赖性越来越强,城市建设和管理的难题日益尖锐,城市成为相当脆弱的地域。因此,解决现有的难题,为城市各方面提供强有力的技术保障和服务,不仅是区域经济发展的需要,也是避免社会突发事件及其联动应急的需要。如何发挥测绘优势,为城市的进一步发展提供有力的地理科学支持,成为地球信息科学领域的一项重要任务。城市的三维表达一一三维城市景观(3D City Scene.)不仅其有传统虚拟现实的高度真实感,而且具有3DGIS数据库管理与分析应用等功能并能与其他社会经济信息互联。基于地理信息技术精确实现城市景观的三维再现,构建城市三维GIS系统,可以为规划、国土、公安户籍、管线管理、通讯等多个国家部门的业务运行和决策制定提供更加科学化的支持,同时也能为普通大众的日常需求提供信息服务,因而在城市空间信息科学领域受到了越来越多的关注。 目前三维城市模型已得到一定程度的发展,许多研究者从不同角度对三维城市模型进行了研究,但由于三维GIS理论和技术上的高度复杂性,对其研究整体还处于初级阶段。当前的研究,集中于三维城市模型的数据获取、数据模型、数据管理、可视化、空间分析等方面,但在三维场景的抽象和表达方面,还有待进一步的深入探讨。 本文针对当前“数字城市”建设中城市地表景观三维抽象与表达问题,主要进行了以下几个方面的研究: 1.系统总结了当前国内外三维城市的相关研究内容,归纳了三维城市研究与应用的特点,提出目前三维城市描述与表达中存在的一些问题; 2.阐述了当前客观世界的两种主要描述与表达方式,对两者做了比较,


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