三維地理信息系統在智慧城市中的應用前景研究

李輝

摘 要：所謂的三維地理信息系統是空間和信息技術結合產生的新型概念，其本質是一種數據形式的表現。而智慧城市概念是指具有智能感應和聯動互通特色的城市發展模型。文章對于三維地理信息系統做了簡要分析，并簡要說明了其在智慧城市建設過程中的應用形態和發揮的作用。

關鍵詞：三維地理信息系統；智慧城市；應用前景

引言

改革開放幾十年來，我國社會經濟和科學技術取得了突飛猛進的發展態勢，隨著我國從農業社會向著工業社會轉變的過程，我國進入了快速的城市化階段，科技的發展給人們帶來豐富多彩的生活體驗和工作便利的同時，同時給社會發展和人們生活帶來的系列問題。三維地理信息系統具有可視化優勢，使其在我國城市規劃過程中的應用發揮了巨大的價值，給社會帶來了的巨大的經濟效益。

1 三維地理信息系統的概念

三維地理信息系統的本質是一個工具箱，是容納了收集、轉換、保存和顯示的空間數據的工具箱。同時，三維地理信息還有數據庫的作用，是一個容納了豐富的可被操作和索引的數據信息的數據庫[1]。同時三維地理信息系統也是一門科學技術，是一門具有嚴密的組織機構的科學技術，其對地理信息數據強大的收集、存儲和操作能力，給經濟和社會各界相關專家的規劃和決策提供了可靠的依據。

2 智慧城市建設過程中對于三維地理信息技術的應用情況

2.1 智慧城市中三維地理信息體系結構

2.1.1 三維地理信息系統數據層

三維地理信息系統中的數據層起到了數據庫的作用，其中容納了豐富的三維地理場景信息。為了優化三維地理信息系統模型，提升三維地理場景的通暢度以及加載程度，通常做法是首先對模型進行處理，基于不同層次形成三維地理場景，方便后續對三維地理信息系統平臺的調整。

2.1.2 三維地理系統業務邏輯層

三維地理系統業務邏輯層的作用主要是實現后臺數據調用、建設規劃分析、中心區域定位等職能，同時實現三維場景瀏覽和系統飛行漫游功能。三維地理信息系統的業務邏輯層主要對應的是系統的業務功能[2]。

2.1.3 三維地理信息系統的應用層

三維地理信息系統應用層是用戶操作的入口，通過三維地理信息系統的應用層可以實現對功能模塊的調用，同時可以做到對三維場景的直接瀏覽，可以直觀了解建筑在系統中的規劃過程，對于規劃內容可以實現便捷修改與創新。

2.2 智慧城市建設中三維地理信息系統應用情況

2.2.1 智慧城市產生發展情況

隨著科學技術的不斷發展，信息技術不斷推廣，信息技術的智能化特征所包含的感知、跟蹤以及定位識別因素，實現了信息存儲和傳輸功能，目前這種技術在我國的城市建設和規劃過程中發揮了巨大的推動作用。社會經濟發展應該堅持以人為本的原則，科技力量的應用也不例外，隨著物質基礎的不斷提高，人們的意識形態發生了相應的轉變，新的形勢下人們大幅度提高了對于生活質量的要求，在這種情況下智慧城市發展理念應運而生，智慧城市發展理念是社會信息化發展的必然趨勢，同時也是未來城市發展規劃的主流趨勢[3]。智慧城市是以下一代網絡技術和物聯網技術為基礎，創造的一種具有創新性和概念型的新型生態環境。城市建設規劃中對于智能技術的引入，有效發揮了智能產業在城市建設和社會發展中的作用，這種具有高科技特征的便捷的發展模式是我國可持續發展戰略的重要手段之一，堅持以人為本的發展理念，實現了我國從數字城市向智慧城市的轉變。

2.2.2 對于智慧城市建設中三維地理信息系統應用的前景展望

第一，在三維地理信息系統中包括兩種影像，分別是通過航空手段和衛星手段收集到的影像，雖然獲取手段不同，但是這兩種信息都具有容量豐富、直觀具體具有可讀性的特點。

第二，三維地理信息系統主要是通過三維立體模型對于城市的地形地貌進行的描述，是通過對計算機技術的運用將城市中固定事物進行表達描述，從而呈現出一種直觀的立體模式。

第三，通過三維地理信息系統的應用，可以對于城市立體規劃模型進行精細調整，例如通過增加小的建筑模型等手段，使城市規劃更加完善美觀。

第四，三維地理技術作為對二維地理技術的發展延伸，仍然保留了二維地理信息技術的很多特征，通過對三維地理和二維地理系統的分析和查詢，二維地理系統為三維地理系統提供了許多必要的數據[4]。

在進行一個城市的設計和規劃工作時，設計人員要站在時代高度，秉持開闊的思維和前瞻性的眼光，這樣規劃設計出的城市才能具有很好的關聯性和延續性。現階段，三維地理信息系統在城市構造設計上應用的最為廣泛，三維地理信息系統在智慧城市建設中發揮著很多功能，具體包括影像功能、瀏覽功能、規劃和對比功能等，通過以上功能的有效發揮，讓城市規劃人員直觀的看到城市規劃整體場面，基于這些直觀認識城市規劃人員可以實現對設計方案的適時評估和整改，通過經驗交流和分析研究，為城市設計規劃提供了更加直觀和科學的數據支持。

2.2.3 三維地理信息系統為智慧城市發展提供服務

三維地理信息系統除了對于城市規劃設計起著重要的指導作用外，對于智慧城市發展的其他層面也發揮著重要作用。

通過對三維技術的應用，可以多角度、立體化的展示城市地貌和建筑物的全貌，給人們提供了直觀便捷的立體網絡地圖，極大的方便了人們的出行和生活，同時三維地理技術在城市災害以及突發事件的回顧模擬領域有著巨大的用武之地，它可以實現對于城市地下管線的直觀透視，讓相關部門全面掌握災害和事件現場的第一手資料。

2.2.4 三維地理信息技術在智慧城市消防工作中發揮的作用

智能消防融合了物聯網、虛擬技術以及地理空間服務等各種技術，以達到采集消防數據、消防設備調控和應急救援協調的目的。利用三維地理信息技術，將智慧城市下設的各種消防泵、報警器和防火門等各種設施進行立體直觀再現，以方便相關部門的應急消防指揮[5]。通過對三維城市環境的室內模擬構建，消防部可以實現對建筑樓層的直觀查看，通過熒屏上自動的分屏顯示，了解事發樓層立體結和樓層平面圖等數據信息，從而為作出準確的消防指揮提供了可靠數據，促使消防工作順利完成，以最大限度的保證人們生命財產安全和國家利益。

3 結束語

隨著我國社會經濟的不斷發展，城市信息化發展不斷深入和成熟，未來城市發展壯大的新的契機就是智慧城市的發展完善，同時智慧城市也是未來城市信息化建設的主要發展方向。新興的三維地理信息技術因其特色和優勢在產生之初就受到了社會各界關注，國家明確提出了三維地理信息技術在智慧城市信息平臺建設項目中的應用，目前三維地理信息技術和智慧城市建設方面都存在著各自問題，在未來工作中要不斷的進行探索和完善。

參考文獻

[1]劉克，周圓.三維地理信息系統在智慧城市中的應用前景研究[J].城市建筑，2013，04（25）：295.

[2]毛煒青.服務于智慧城市的3維地理信息建設和應用研究[J].測繪與空間地理信息，2013，11（16）：82-84.

[3]汪 琦.城市三維地理信息系統建設與應用研究[J].甘肅聯合大學學報（自然科學版），2009，06（23）：46-49.

[4]龔勛.三維地理信息技術在城市規劃管理中的應用[J].科技致富向導，2012，02（13）：370.

[5]喬志磊.城市三維地理信息系統研究與應用[D].天津工業大學，2007.