三維GIS在智慧城市中的應用

嚴字+臧慶山+張艷兵

摘要：隨著國家經濟的不斷發展，城市化水平不斷提高，三維GIS技術在智慧城市建設中的應用發揮著越來越重要的影響。本文主要從三維GIS關鍵技術概述入手，通過GIS關鍵技術應用案例分析三維GIS在智慧城市中的具體應用，力求為相關行業提供豐富的理論借鑒，更好的提高當前城市化建設的水平。

關鍵詞：三維GIS；智慧城市；應用

隨著國家城市人口的不斷激增，資源、設施與人口的空間分布對城市化建設起著越來越重要的影響。三維空間的有效感知日益成為城市建設規劃和管理的重要問題，也是加強城市的信息化建設的關鍵。GIS信息技術以其強大的分析能力，在城市信息管理上有著廣泛的應用，能夠較為輕松的解決復雜的城市三維的空間資源配置，有效的實現智慧城市的建設。

1三維GIS關鍵技術概述

（1）真三維GIS數據模型與GIS數據建模。真三維GIS數據模型是三維關鍵技術之一，通過有效刻畫空間幾何模型、拓撲圖和語義等特征，有效實現精細化的三維幾何表達，真正實現基礎設施性能的語義描述，拓展物聯網信息的關聯，進而實現復雜地形地理環境的層次描述。在數據建模的過程中，GIS技術所普及和應用的真正保障在于三維空間技術的數據獲取精度得到充分規范，通過三維GIS技術的應用和規范，出現了諸如三維CAD模型、BIM建筑信息模型以及GIS三維技術模型相融合的前沿技術。三維GIS建模的最大特點在于有效的實現高低細節層次的有效轉化，建立起更加精細、高效的三維數據模型，有效的實踐智慧城市三維建模技術規范。

（2）GIS數據組織管理模式與三維可視化分析。在三維GIS發展過程中組織管理所面臨的問題主要表現在兩大方面：I/O瓶頸與服務器性能瓶頸。在三維數據的組織環節中，往往存在數據庫模型的數據量大和諸多空間的分布上出現不均等現象，使得GIS數據組織存在嚴重的I/O數據管理瓶頸。在服務器的性能方面，三維數據的分析和實時的可視化應用的過程往往存在較為復雜的空間數據操作的問題，很難實現有效的組織和管理。以此，要加強GIS數據建模的有效統一，在系統研制上注重動態的調節機制，適當的加強三維空間的索引、通信傳輸等系統管理模式。通過不同層次的用戶需求設置好GIS數據組織管理模式，達到數據共享的有效目的，注重GIS關聯語義和感知，真正提高數據庫的智能搜索能力。針對智慧的城市建設，GIS技術有效提升了數據庫的共享，有效提升城市的應用效能，為精細化應用提供社會化應用服務。在數據的組織模式和相應的空間索引，滿足實時可視化的應用需求。在三維可視化分析方面，GIS數據有效的提升人機的互動，注重圖像信息的質量和場景效果，講求時效性和高精度的效果。在傳統的可視化技術發展過程中，大多的技術設備往往會受到復雜場景和細節上的影響和限制，盡量減少格式模型轉化的時間浪費。通過三維空間的有效調度機制，有效實現局部的動態與優化，更大程度的滿足不同場景的可視化需求。三維的可視化與空間分析的一體化，要密切拓展和深化綜合管理應用方面的合作和交流。綜合考慮，注重加強語義的拓撲關系，實現分析研究的可視化內容。密切關注環境及時空模擬的可視化，有效的協同GIS數據三維可視化分析。

2三維GIS關鍵技術應用案例

三維GIS的發展成為智慧城市建設的主要內容，日益滲透在城市生活的各個方面。以某市為例，目前該市建成了9218平方千米的框架模型、525平方千米的三維模型和400多平方千米的地下管線數據模型，真正實現了數據的采集、生產、維護和應用方面的—體化體系。通過GIS關鍵技術的應用和實踐，使得城市的建設和規劃更加趨向合理科學的動態化方向，真正實現了數據、信息以及屬性的可持續更新。通過三維動態化的管理，有效的提高了該市規劃審批的效率和速度，同時也進一步提升了城市的運作和融合力，整合了更多的城市評價信息比如人口、事件、法人等各種專題，有效的提升了城市的規劃和管理決策方面的科學性，有效實現了該市的資源整合與利用，推動該市向智慧城市方向堅實的邁進。智慧城市作為新一代的技術支撐，基于物聯網與云計算等技術使得城市建設的智慧產業實現可持續發展，有效的實現智慧城市的可持續發展，深刻的體現了以人為本的發展理念。

3三維GIS在智慧城市中的具體作用及發展展望

從三維GIS在智慧城市中的具體作用來看，實時的三維GIS技術能夠有效的承載物聯網絡與傳感系統，將真實、精準的物象進行動態的呈現、處理和共享，實現城市與數字之間的有效聯系，從而更好的為人們提供一個較為密切生活的工作空間。這些技術是傳統城市建設效果圖和盤沙技術所無法實現的。從GIS技術在智慧城市建設未來的發展趨勢來看，GIS技術在城市建設中的應用發展方向應從當前的三維GIS到實時的GIS呈現。即把立體、動態的真實世界全面正確的映射數據庫，實現GIS技術的強大功能，真正為人們提供便捷服務。智慧城市能夠有效協調虛擬的地理環境，通過定量和定性的有效結合，實現科學與技術的不斷發展，通過全景和三維云等高科技三維數據，真正實現智慧城市無縫導航與城市定位的智能化。三維GIS技術，從未來的發展來看，必然能夠有效的保證城市的安全和智慧城市的建設，推動GIS數據模型的可視化與空間的分析，更好的為人們的生活服務。

結語：綜上所述，加強三維GIS在智慧城市中的應用和研究，對于我國的城市建設具有重要的現實意義。三維GIS在智慧城市建設中依據自身的特點，使得整個系統有效發揮，使得城市建設的打造更好的適應當前經濟的發展。在三維GIS技術的發展過程中，必將通過技術的優越性在整個城市建筑以及規劃應用中發揮著重要的潛力，有效的實現數字城市向著智慧城市方向的飛躍。endprint