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三維數(shù)字城市范文第1篇

1建設(shè)意義

該項(xiàng)目的實(shí)施建設(shè)：不僅有利于提升整個(gè)城市的綜合實(shí)力，而且有利于城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)作與國(guó)際市場(chǎng)協(xié)調(diào)，是推動(dòng)改革的重要舉措［4］。能實(shí)現(xiàn)對(duì)城市地理空間信息資源的合理規(guī)劃和有效管理。能徹底改善“信息孤島”現(xiàn)象。能較好實(shí)現(xiàn)各類(lèi)地理空間數(shù)據(jù)的整合，維護(hù)更新現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)。將在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、防汛防災(zāi)、城市規(guī)劃乃至日常生活等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。

2系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)：“數(shù)字城市”是一個(gè)由多種高新技術(shù)支持的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。它不僅能在計(jì)算機(jī)上建立虛擬城市，更主要的是能促使城市不同部門(mén)、層次之間的信息共享，減少資源的浪費(fèi)和功能重疊，進(jìn)而從宏觀(guān)全局的角度制定城市規(guī)劃和管理的整體戰(zhàn)略［5］。“數(shù)字城市”的基本內(nèi)涵包括以下幾個(gè)方面：城市信息資源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用；城市信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；城市信息技術(shù)的開(kāi)發(fā)與信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；城市信息化的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與法規(guī)的制定；信息人才的培養(yǎng)與信息知識(shí)的普及。

3系統(tǒng)體系架構(gòu)

系統(tǒng)的整體體系結(jié)構(gòu)遵循三層架構(gòu)體系，包括數(shù)據(jù)層、邏輯層和應(yīng)用層3個(gè)應(yīng)用層次。采用B／S結(jié)構(gòu)的組織模式，為政府提供對(duì)多種數(shù)據(jù)等的管理，系統(tǒng)采用ArcServer為GIS平臺(tái)，Oracle為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，利用多種軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)土規(guī)劃數(shù)據(jù)、安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)等的顯示、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)等功能，為城市規(guī)劃管理工作提供支撐?？傮w結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：數(shù)據(jù)庫(kù)層：為系統(tǒng)提供基本的數(shù)據(jù)服務(wù)。邏輯層：包括GIS服務(wù)層和系統(tǒng)功能層2個(gè)層：GIS服務(wù)層提供底層GIS管理服務(wù)；系統(tǒng)功能層在開(kāi)發(fā)接口之上封裝一套統(tǒng)一開(kāi)發(fā)接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)。應(yīng)用層：此層是系統(tǒng)主要應(yīng)用模塊，用戶(hù)通過(guò)桌面訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析等工作。

4系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)要為政府網(wǎng)絡(luò)辦公和對(duì)外服務(wù)提供應(yīng)用，大部分用戶(hù)通過(guò)瀏覽器來(lái)應(yīng)用系統(tǒng)，政府管理員使用桌面系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和用戶(hù)需求，三維數(shù)字城市平臺(tái)由三大子系統(tǒng)組成：三維展示子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)和共享服務(wù)子系統(tǒng)。系統(tǒng)主要通過(guò)局域網(wǎng)及專(zhuān)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息共享，滿(mǎn)足市政府對(duì)三維數(shù)字城市平臺(tái)的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)及編輯的要求。

4．1三維展示子系統(tǒng)

三維展示子系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)的需求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)登錄、圖層控制、專(zhuān)題應(yīng)用、空間分析、路徑瀏覽、視圖工具、信息查詢(xún)等功能模塊。圖層控制：能夠?qū)D層的分類(lèi)、順序、是否可見(jiàn)等內(nèi)容進(jìn)行管理。空間分析：包括量測(cè)、通視分析、填挖分析、淹沒(méi)分析等分析功能。路徑瀏覽：包括地面瀏覽、航空瀏覽等功能。視圖工具：包括雙屏聯(lián)動(dòng)（如圖3所示）、地形編輯、影像影藏等功能。信息查詢(xún)：包括關(guān)鍵字查詢(xún)、點(diǎn)擊查詢(xún)、空間查詢(xún)等功能。輔助工具：包括熱點(diǎn)添加、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、方向指北等功能。

4．2共享服務(wù)子系統(tǒng)

（1）數(shù)據(jù)服務(wù)接口。提供有關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)服務(wù)接口，將基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的DLG，DOM，DEM，電子地圖、多媒體數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、興趣點(diǎn)等基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等成符合XML，WMS，WFS等標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，可同時(shí)為多個(gè)部門(mén)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)，達(dá)到數(shù)據(jù)統(tǒng)一更新、實(shí)時(shí)的目標(biāo)。（2）基礎(chǔ)地理信息共享服務(wù)模式。由于委辦局眾多，各委辦局對(duì)基礎(chǔ)地理信息的數(shù)據(jù)需求、應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式均各不相同，平臺(tái)提供4種共享模式。通過(guò)數(shù)據(jù)接口，直接在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)模式；基于服務(wù)的空間數(shù)據(jù)共享模式；基于圖片的空間數(shù)據(jù)共享模式；通過(guò)介質(zhì)拷貝，提供特殊需求的部門(mén)服務(wù)。

4．3數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

提供海量影像數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)的合成工具，可生成三維平臺(tái)中的應(yīng)用場(chǎng)景。在三維平臺(tái)后續(xù)實(shí)際應(yīng)用中，使用合成工具可方便完成影像數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)的更新。

4．4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主界面圖

三維數(shù)字城市范文第2篇

關(guān)鍵詞：三維GIS數(shù)字城市城市規(guī)劃

引言：隨著GIS應(yīng)用的深入，人們?cè)絹?lái)越多地要求從真三維空間來(lái)處理問(wèn)題。數(shù)字城市建設(shè)已成為測(cè)繪領(lǐng)域一個(gè)重點(diǎn)研究對(duì)象，城市三維信息系統(tǒng)的建設(shè)必將成為數(shù)字城市系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容之一，它將利用城市現(xiàn)有的空間地理信息、政務(wù)信息等信息資源和通訊基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)城市建模和三維景觀(guān)可視化，實(shí)現(xiàn)城市真實(shí)三維景觀(guān)再現(xiàn)，為電子政務(wù)、業(yè)務(wù)應(yīng)用和公眾服務(wù)搭建3DGIS服務(wù)平臺(tái)。

1.三維GIS概述

1.1 三維GIS的定義

從不同的角度出發(fā)，GIS有三種定義：①基于工具箱的定義，認(rèn)為GIS是一個(gè)從現(xiàn)實(shí)世界采集、存貯、轉(zhuǎn)換、顯示空間數(shù)據(jù)的工具集合；②數(shù)據(jù)庫(kù)定義，認(rèn)為GIS是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫(kù)里的大多數(shù)數(shù)據(jù)能被索引和操作，以回答各種各樣的問(wèn)題；③基于組織機(jī)構(gòu)的定義，認(rèn)為GIS是一個(gè)功能集合，能夠存貯、檢索、操作和顯示地理數(shù)據(jù)，是一個(gè)集數(shù)據(jù)庫(kù)、專(zhuān)家和持續(xù)經(jīng)濟(jì)支持的機(jī)構(gòu)團(tuán)體和組織結(jié)構(gòu)，提供解決環(huán)境問(wèn)題的各種決策支持。

1.2 三維GIS的特點(diǎn)

在三維GIS中，空間目標(biāo)通過(guò)X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸來(lái)定義，它與二維GIS中定義在二維平面上的目標(biāo)具有完全不同的性質(zhì)。三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)是三維GIS的核心，三維空間分析則是其獨(dú)有的能力。與功能增強(qiáng)相對(duì)應(yīng)的是，三維GIS的理論研究和系統(tǒng)建設(shè)工作比二維GIS也更加復(fù)雜。

1.3三維GIS的功能

基于二維GIS的發(fā)展?fàn)顩r和從空間信息集成的需求角度來(lái)講，筆者個(gè)人認(rèn)為，三維GIS除了具備二維GIS的傳統(tǒng)功能以外，還應(yīng)該具有如下獨(dú)有的功能：

①包容一維、二維對(duì)象

三維GIS不僅要表達(dá)三維對(duì)象，而且要研究一維、二維對(duì)象在三維空間中的表達(dá)。將一維、二維對(duì)象置于三維立體空間中考慮，存儲(chǔ)的是它們真實(shí)的幾何位置與空間拓?fù)潢P(guān)系，這樣表達(dá)的結(jié)果就能區(qū)分出一維、二維對(duì)象在垂直方向上的變化。

②可視化2.5維、三維對(duì)象

三維GIS的首要特色是要能對(duì)2.5維、三維對(duì)象進(jìn)行可視化表現(xiàn)。三維對(duì)象的幾何建模與可視表達(dá)在三維GIS建設(shè)的整個(gè)過(guò)程中都是需要的，這是三維GIS的一項(xiàng)基本功能。

③三維空間DBMS管理

三維GIS的核心是三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)。它可能由擴(kuò)展的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也可能由面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存儲(chǔ)管理三維空間對(duì)象。

④三維空間分析

在二維GIS中，空間分析是GIS區(qū)別于三維CAD與科學(xué)計(jì)算可視化的特有功能，在三維GIS中也同樣如此。空間分析三維化，也就是在直接在三維空間中進(jìn)行空間操作與分析，連同上文述及的對(duì)空間對(duì)象進(jìn)行三維表達(dá)與管理，使得三維GIS明顯不同于二維GIS，同時(shí)在功能上也更加強(qiáng)大。

⑤應(yīng)能及時(shí)受益于現(xiàn)代數(shù)據(jù)獲取方法的進(jìn)展和大數(shù)據(jù)量處理技術(shù)的發(fā)展

目前，由于科技水平的限制，人類(lèi)獲取地學(xué)三維數(shù)據(jù)的能力的弱小是阻礙三維GIS迅速發(fā)展的一個(gè)重要原因。因此現(xiàn)時(shí)的三維GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)充分考慮未來(lái)三維地學(xué)數(shù)據(jù)獲取能力的提高，以便及時(shí)受益于現(xiàn)代數(shù)據(jù)獲取方法的進(jìn)步。

2.三維GIS與數(shù)字城市建設(shè)

世界的本原是處在三維空間中的，城市三維現(xiàn)在已成為當(dāng)前三維GIS中研究與開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要方面。信息化目前正成為社會(huì)發(fā)展的主流，城市作為信息存在與傳播的主體，理所當(dāng)然地也成為三維GIS表達(dá)的一個(gè)重要對(duì)象。

空間分析能力在二維GIS中就比較薄弱，目前大多數(shù)的GIS都不能做到?jīng)Q策層次上來(lái)，只能作為一個(gè)大的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，滿(mǎn)足簡(jiǎn)單的編輯、管理、查詢(xún)和顯示要求，不能為決策者直接提供決策方案。因此，研究開(kāi)發(fā)GIS的基本空間分析及將各領(lǐng)域的專(zhuān)家知識(shí)入嵌入GIS中，是三維GIS發(fā)展的一個(gè)重要方面。

2.1數(shù)字城市的基本框架

數(shù)字城市有一個(gè)基本的框架，主要由三大部分組成：

1）數(shù)字城市建設(shè)的信息支撐技術(shù)。主要有遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、城市綜合功能GIS技術(shù)、數(shù)字城市的管理信息技術(shù)、虛擬技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)技術(shù)、元數(shù)據(jù)和寬帶網(wǎng)絡(luò)等，應(yīng)用這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)城市空間數(shù)據(jù)的獲取、分析、歸納與整合。

2）數(shù)字城市建設(shè)的基本內(nèi)容。首先，建立由城市空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)、城市綜合信息平臺(tái)和城市電信基礎(chǔ)平臺(tái)組成的核心系統(tǒng)，達(dá)到共享和支持。其次，建立應(yīng)用系統(tǒng)，它們是數(shù)字城市發(fā)揮作用的根本。第三，網(wǎng)絡(luò)與信息接入設(shè)備，它們是數(shù)字城市應(yīng)用的前端，直接面向最終用戶(hù)。第四，政策法規(guī)與保障體系，它數(shù)字城市建設(shè)及運(yùn)行提供法律、經(jīng)濟(jì)、標(biāo)準(zhǔn)、組織和管理等方面的保障。

3）數(shù)字城市的服務(wù)對(duì)象。包括政府、企業(yè)、社會(huì)和公眾四大類(lèi)。

2.2三維GIS技術(shù)在城市總體規(guī)劃中的應(yīng)用

城市區(qū)域三維GIS將以GIS為核心的技術(shù)應(yīng)用于城市三維海量空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理，進(jìn)行各類(lèi)城市三維空間數(shù)據(jù)的綜合顯示與融合分析，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行多種專(zhuān)業(yè)分析與相關(guān)三維信息的網(wǎng)絡(luò)，從而為城市指定科學(xué)的、合理的發(fā)展規(guī)劃及管理提供基礎(chǔ)資料和決策依據(jù)。基于三維GIS的城市總體規(guī)劃信息管理系統(tǒng)，不僅具備一般的MIS系統(tǒng)的報(bào)表和統(tǒng)計(jì)功能，而且還具有空間分析功能，用戶(hù)可根據(jù)不同的要求來(lái)對(duì)城市信息進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，構(gòu)建相應(yīng)的土地利用專(zhuān)題，直觀(guān)的了解城市規(guī)劃的總體情況。城市總體規(guī)劃中涉及到的土地的空間特征和屬性特征處于不斷的變化之中，三維GIS技術(shù)可以成為土地?cái)?shù)據(jù)管理、更新、評(píng)價(jià)的有力工具，可以建立覆蓋整個(gè)行政區(qū)域的數(shù)字高程（DEM）模型，通過(guò)DEM與航空攝影資料的合成建立起三維立體旋轉(zhuǎn)景觀(guān)模型，使得修訂城市總體規(guī)劃更具有現(xiàn)實(shí)性和科學(xué)性。

系統(tǒng)應(yīng)能將城市地上的建筑、道路、水系、管道及地下構(gòu)筑物等景觀(guān)內(nèi)容利用現(xiàn)有的資料在三維場(chǎng)景中展現(xiàn)出來(lái)，并且可針對(duì)城市地質(zhì)的特性將城市地質(zhì)勘查資料揭示結(jié)果在三維空間中綜合起來(lái)，重現(xiàn)地下地質(zhì)界面和地質(zhì)體的空間形態(tài)和組合關(guān)系，重建三維地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)模型，并將地上、地下的三維模型用三維可視化技術(shù)生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)地上、地下復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系的表達(dá)、分析。系統(tǒng)可以利用空間分析和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)支持復(fù)雜問(wèn)題的決策研究。

三維城市規(guī)劃還將在實(shí)施漫游的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信息進(jìn)行集成與分析的基本功能，具體來(lái)說(shuō)具備以下幾種主要功能：實(shí)現(xiàn)各種信息的二維查看、查詢(xún)和測(cè)量等一系列功能；實(shí)現(xiàn)二維與三維的交互性查看、漫游。利用數(shù)據(jù)模型的一些特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的加工處理，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與模型庫(kù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信息的查詢(xún)、調(diào)用、分析和處理，就必須利用GIS及相關(guān)工具建立一個(gè)高效率的數(shù)據(jù)庫(kù)，并使之具備對(duì)信息進(jìn)行搜集、分析、處理和更新的功能，將數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息與實(shí)施場(chǎng)景中的模型進(jìn)行綁定，從而達(dá)到對(duì)各種信息的即查即用，實(shí)現(xiàn)豐富的查詢(xún)和分析、決策功能。

3 結(jié)束語(yǔ)

三維GIS是物質(zhì)城市在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)空間的再現(xiàn)和反映，是以空間信息為核心的城市信息系統(tǒng)體系。它將地理信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滲透到城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的各個(gè)方面，為政府部門(mén)、企業(yè)、社區(qū)、公眾提供多層次、高質(zhì)量、高效率的信息服務(wù)及決策支持，以提高城市和社區(qū)建設(shè)與管理的現(xiàn)代化水平和效率，提高人們的生活質(zhì)量。目前，我國(guó)以“數(shù)字城市”為目標(biāo)，面向城市可持續(xù)發(fā)展的全數(shù)字化信息系統(tǒng)建設(shè)正在探索中，全國(guó)已有100多個(gè)城市陸續(xù)展開(kāi)各自的數(shù)字城市建設(shè)計(jì)劃。

三維GIS是數(shù)字城市的重要基礎(chǔ)空間信息。三維城市的建立能夠全方位地、直觀(guān)地給人們提供有關(guān)城市的各種具有真實(shí)感的場(chǎng)景信息，構(gòu)建出一個(gè)真實(shí)、直觀(guān)的虛擬城市環(huán)境，為城市管理者面對(duì)復(fù)雜的城市，實(shí)施科學(xué)的、人文的、生態(tài)的規(guī)劃，提供有力的決策手段。由于城市規(guī)劃的關(guān)聯(lián)性和前瞻性要求較高，城市規(guī)劃一直是三維可視化技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域，建立基于影像的城市三維系統(tǒng)，構(gòu)建真實(shí)、準(zhǔn)確的虛擬城市場(chǎng)景，實(shí)時(shí)互動(dòng)地評(píng)估與分析規(guī)劃方案，為城市規(guī)劃的決策提供更加直觀(guān)與科學(xué)的依據(jù)，這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤(pán)乃至動(dòng)畫(huà)等所不能達(dá)到的，是當(dāng)今城市規(guī)劃信息化發(fā)展的重要方向。

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三維數(shù)字城市范文第3篇

關(guān)鍵詞：三維；地理信息技術(shù)；數(shù)字城市

數(shù)字城市是城市發(fā)展的必然產(chǎn)物，是城市發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。數(shù)字城市指的是將信息化技術(shù)運(yùn)用到城市的規(guī)劃、建設(shè)以及人們的生活中去。數(shù)字城市包括了城市設(shè)施的數(shù)字化、城市的網(wǎng)絡(luò)化、智能化等多個(gè)方面。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，數(shù)字城市將會(huì)不斷被賦予新的涵義。三維地理信息技術(shù)作為一種先進(jìn)的科技手段，在數(shù)字城市的建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。

一、數(shù)字城市與三維地理信息技術(shù)概述

城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口的增加等這些現(xiàn)象的產(chǎn)生需要強(qiáng)有力的對(duì)城市空間布局的調(diào)控，對(duì)人口密度的疏導(dǎo)，對(duì)資源的有效配置和使用，對(duì)各行各業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，對(duì)交通狀況的改善以及對(duì)環(huán)境質(zhì)量的保證等。城市發(fā)展過(guò)程中的問(wèn)題急需解決，這就必須要改進(jìn)和提高傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、建設(shè)、管理的方法。數(shù)字城市的出現(xiàn)就是致力于建立一個(gè)能夠服務(wù)于城市居民，服務(wù)于各行各業(yè)的多功能的信息系統(tǒng)。建立數(shù)字城市是數(shù)字地球發(fā)展戰(zhàn)略的需要，也是城市自身發(fā)展的需要，符合可持續(xù)發(fā)展的規(guī)律。

現(xiàn)實(shí)中的城市可以看作是一個(gè)復(fù)雜的空間地域系統(tǒng)，其中建筑物、市政工程設(shè)施以及承載他們的載體即城市土地都是以物質(zhì)實(shí)體形態(tài)存在的。城市實(shí)體所處不同的空間位置和他們所具有的相應(yīng)的屬性是城市實(shí)體的重要性狀。城市所處的空間位置是相對(duì)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(duì)象用點(diǎn)、線(xiàn)、面、體等幾何對(duì)象表示，構(gòu)成數(shù)字地圖，然后將集合對(duì)象的屬性與現(xiàn)實(shí)中城市實(shí)體的屬性相關(guān)聯(lián)，就完成了對(duì)城市實(shí)體的空間位置和屬性的模擬，也就是用三維地理信息技術(shù)建立的數(shù)字城市。

三維地理信息為數(shù)字城市的建設(shè)提供了重要的基礎(chǔ)空間信息。三維數(shù)字城市的建立可以全方位、立體、直觀(guān)的將城市的各種場(chǎng)景等信息真實(shí)的展示在人們面前，從而形成一個(gè)真實(shí)的、直觀(guān)的虛擬場(chǎng)景。由于城市規(guī)劃的一些具體要求，三維地理信息技術(shù)一直是城市規(guī)劃所使用的重要手段，用于建立真實(shí)的城市三維模型，構(gòu)建虛擬的城市場(chǎng)景。

二、三維地理信息技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)應(yīng)用中的問(wèn)題

數(shù)字城市的建設(shè)處于不成熟的階段，在建設(shè)過(guò)程中結(jié)合我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，出現(xiàn)了很多問(wèn)題，而且我國(guó)的三維地理信息技術(shù)發(fā)展的并不十分成熟，在運(yùn)用過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。以下幾種是比較突出的問(wèn)題。

第一，中西部經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)水平的限制以及地理環(huán)境的影響，信息化、數(shù)字化的水平較低，地區(qū)的基本信息等還未實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，三維地理信息技術(shù)也還沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，這對(duì)于數(shù)字城市的整體建設(shè)不利，應(yīng)該先致力于這些地區(qū)的城市基礎(chǔ)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，這也是建設(shè)數(shù)字城市的基本要求，才能為日后三維地理信息技術(shù)的運(yùn)用提供保障。

第二，地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新較慢，并且較為復(fù)雜。為確保數(shù)字城市的順利建設(shè)，地理信息系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)的更新，才能方便于工作人員的信息查詢(xún)工作，這也為數(shù)字城市的建設(shè)、規(guī)劃起到指導(dǎo)的作用。

第三，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的維護(hù)存在的問(wèn)題。隨著地理信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，原有的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已經(jīng)不適合于現(xiàn)如今的數(shù)字城市的建設(shè)。這就需要在對(duì)過(guò)去的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，將原有的有用的數(shù)據(jù)完整、安全的轉(zhuǎn)移到新的系統(tǒng)中，并轉(zhuǎn)換成新系統(tǒng)所規(guī)定的數(shù)據(jù)類(lèi)型，與新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。想要實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市的建設(shè)，利用三維地理信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的維護(hù)是很重要的。

第四，現(xiàn)如今阻礙數(shù)字城市發(fā)展的主要因素更多的在于數(shù)據(jù)政策。我國(guó)的數(shù)據(jù)政策存在有一定的問(wèn)題，要改變“資源割據(jù)，信息孤島”的現(xiàn)狀，需要對(duì)數(shù)據(jù)政策進(jìn)行徹底的改革，使得數(shù)據(jù)能夠正確的快速的發(fā)展，才能夠?yàn)槿S地理信息系統(tǒng)的建立提供數(shù)據(jù)等信息，為數(shù)字城市的建立提供基礎(chǔ)。

三、數(shù)字城市建設(shè)中的三維地理信息技術(shù)

數(shù)字城市的建設(shè)根本上在于解決城市發(fā)展過(guò)程中的生活和工作的交流方式，調(diào)節(jié)政府、企業(yè)、居民之間的關(guān)系以及人與環(huán)境的關(guān)系。數(shù)字城市的建設(shè)是一項(xiàng)巨大的工程，功能多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它的建立需要各種高科技技術(shù)的綜合運(yùn)用才能得以實(shí)現(xiàn)，數(shù)字城市建設(shè)的主要技術(shù)有遙感技術(shù)、三維地理信息技術(shù)、城市的綜合功能GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)寬帶等。

其中，最主要的技術(shù)是三維地理信息技術(shù)。數(shù)字城市的建設(shè)離不開(kāi)三維地理信息系統(tǒng)的建立。三維地理信息系統(tǒng)與二維地理信息系統(tǒng)相比，同樣具有基本的空間數(shù)據(jù)處理的功能，比如數(shù)據(jù)的獲取、組織、操縱、分析等功能。三維地理信息系統(tǒng)的空間信息展示更加直觀(guān)。三維地理信息技術(shù)運(yùn)用到數(shù)字城市建設(shè)中，可以更加直觀(guān)的將城市場(chǎng)景模擬展現(xiàn)在人們面前。而且，三維地理信息系統(tǒng)的多維度空間分析的功能更為強(qiáng)大?？臻g信息分析的過(guò)程通常比較復(fù)雜、抽象，三維地理信息系統(tǒng)同時(shí)可以完成二維地理信息系統(tǒng)的空間分析功能，還能夠完成一些高級(jí)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(shù)的應(yīng)用使得數(shù)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(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中的運(yùn)用

三維地理信息技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中的運(yùn)用分別體現(xiàn)在以下的幾個(gè)方面：

第一方面，三維地理信息技術(shù)在城市規(guī)劃中的運(yùn)用。在城市的區(qū)域規(guī)劃中，需要對(duì)城市的人口、資源的分布，對(duì)城鎮(zhèn)的布局等進(jìn)行詳細(xì)的分析，充分考慮該區(qū)域的地形、地勢(shì)、氣候等條件，這就需要用到三維地理信息技術(shù)，通過(guò)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的分析可以使得城市規(guī)劃更為合理。而且城市的規(guī)劃管理是與城市的地理空間數(shù)據(jù)密不可分的，它需要對(duì)規(guī)劃圖進(jìn)行反復(fù)的操作，這也需要三維地理信息技術(shù)作為基礎(chǔ)。另外，城市規(guī)劃管理作為一種重要的行政許可，它有著嚴(yán)格的規(guī)章制度和數(shù)據(jù)管理方法。因此將三維地理信息技術(shù)和傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)相結(jié)合，應(yīng)用到城市的規(guī)劃管理中去，是我國(guó)數(shù)字城市發(fā)展的必然趨勢(shì)。

第二方面，三維地理信息技術(shù)在城市設(shè)施功能的虛擬實(shí)現(xiàn)中的運(yùn)用。城市設(shè)施的功能除了要為居民提供水、電、氣等能量、物質(zhì)資源之外，還需要提供文化、娛樂(lè)等非物質(zhì)資源。將城市設(shè)施的有關(guān)功能屬性與虛擬對(duì)象進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)基于三維地理信息技術(shù)的信息平臺(tái)，可用于對(duì)城市災(zāi)害的應(yīng)急指揮、公安信息系統(tǒng)、城市的規(guī)劃管理等提供資料。而且，在這個(gè)平臺(tái)上，通過(guò)實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)和電子商務(wù)的功能，可以使得各行各業(yè)的人員充分利用各種信息，實(shí)現(xiàn)信息共享，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)城市管理的信息化和社會(huì)事業(yè)的信息化。通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程的教育、保健、醫(yī)療服務(wù)等功能推動(dòng)服務(wù)行業(yè)的改革。

結(jié)語(yǔ)：

三維地理信息技術(shù)必將得到迅速的發(fā)展，它為數(shù)字城市的建設(shè)提供了技術(shù)支持。現(xiàn)如今的數(shù)字城市建設(shè)中，由于存在缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問(wèn)題，三維地理信息技術(shù)的成果無(wú)法達(dá)到數(shù)字城市建設(shè)的要求。因此在日后的數(shù)字城市建設(shè)中，需要制定規(guī)范的符合實(shí)際的數(shù)字城市發(fā)展規(guī)劃，充分的利用地理信息技術(shù)，三維地理信息技術(shù)也應(yīng)在數(shù)字城市建設(shè)的指導(dǎo)、促進(jìn)下，不斷深入發(fā)展，為數(shù)字城市的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李初英.三維地理信息系統(tǒng)在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用研究.地理，2013（1）

三維數(shù)字城市范文第4篇

1 引言

隨著cad基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)cad系統(tǒng)的功能要求也越來(lái)越高。設(shè)計(jì)人員不再僅僅滿(mǎn)足于借助cad系統(tǒng)來(lái)達(dá)到“甩圖版”的目的。而是希望它能從本質(zhì)上減輕大量簡(jiǎn)單煩瑣的工作量，使他們能集中精力于那些富有創(chuàng)造性的高層次思維活動(dòng)中。由于三維cad系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀(guān)、設(shè)計(jì)效率高、以及能為cims工程中各應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計(jì)、工藝、制造信息等優(yōu)勢(shì)，使其取代傳統(tǒng)的純二維cad系統(tǒng)已成為歷史發(fā)展的必然。但是，由于經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)水平和習(xí)慣定勢(shì)等的影響，二維圖紙不僅不會(huì)在短期內(nèi)全部消亡，反而還會(huì)作為工程語(yǔ)言的載體長(zhǎng)期存在并不斷發(fā)展。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，從目前我國(guó)機(jī)械行業(yè)的cad應(yīng)用狀態(tài)來(lái)看，基本呈現(xiàn)三角形結(jié)構(gòu)。占據(jù)三角形底部的是已被廣泛應(yīng)用的基于pc平臺(tái)的二維cad系統(tǒng)，如：autodesk公司的autocad系列，國(guó)內(nèi)華正的caxa電子圖版、高華的ghcad、凱思的picad等均擁有大量用戶(hù)群。高居三角形頂端的是少量基于unix工作站的純?nèi)Scad系統(tǒng)，如：euclid, catia, pro/e,sdrc/i-deas等高端產(chǎn)品。主要被一些大中型企業(yè)所采用，但因其價(jià)格、系統(tǒng)開(kāi)放性、軟件本地化特性和用戶(hù)素質(zhì)要求等眾所周知的限制，多數(shù)企業(yè)并未使其發(fā)揮應(yīng)有的作用。從企業(yè)應(yīng)用的實(shí)際需求和市場(chǎng)分析來(lái)看，今后cad的用戶(hù)類(lèi)型分布將發(fā)展為：

從事純二維繪圖和設(shè)計(jì)的約占25%，以適應(yīng)上下游廠(chǎng)商對(duì)二維圖形數(shù)據(jù)的需要。

從事純?nèi)S設(shè)計(jì)的將小于25%,集中用于大型裝配設(shè)計(jì)和復(fù)雜工程分析。

既從事二維繪圖又從事三維設(shè)計(jì)的將大于50%,廣泛用于零部件及其一般裝配設(shè)計(jì)和分析。

目前國(guó)內(nèi)外各大cad供應(yīng)商也都看到了這一發(fā)展態(tài)勢(shì)，相繼推出pc平臺(tái)的二、三維一體化系統(tǒng)解決方案。由此可見(jiàn)，研究基于pc平臺(tái)的二、三維一體化cad系統(tǒng)軟件技術(shù)將具有廣闊的市場(chǎng)前景和現(xiàn)實(shí)意義。而根據(jù)三維cad的模型數(shù)據(jù)源自動(dòng)產(chǎn)生二維圖紙信息是其中一個(gè)重要研究方向。本文對(duì)基于三維cad模型數(shù)據(jù)源自動(dòng)生成二維圖紙和二、三維相互關(guān)聯(lián)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入的探討。并在國(guó)產(chǎn)二、三維一體化cad系統(tǒng)“金銀花2000”中予以實(shí)現(xiàn)。

2 二三維一體化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

當(dāng)用戶(hù)使用二、三維一體化cad系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)，首先在三維環(huán)境下開(kāi)始設(shè)計(jì)工作，在“變量化的三維特征造型系統(tǒng)”的支持下，三維零件的設(shè)計(jì)變得即直觀(guān)又快捷。伴隨著零件的設(shè)計(jì)過(guò)程，三維統(tǒng)一模型數(shù)據(jù)源（在sdrc的i-deas系統(tǒng)中也稱(chēng)之為“主模型”）也就同時(shí)生成。利用這一數(shù)據(jù)源可進(jìn)行裝配件設(shè)計(jì)和許多后期試制工作，如進(jìn)行干涉檢查、物性計(jì)算、機(jī)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析、真實(shí)感顯示等等。當(dāng)然，該數(shù)據(jù)源也是生成二維工程圖紙的唯一數(shù)據(jù)來(lái)源。三維統(tǒng)一模型數(shù)據(jù)源不僅包括模型的幾何和拓?fù)湫畔⑦€包括特征、尺寸、公差、屬性、關(guān)系等信息。因此在生成圖紙時(shí)，不僅可以自動(dòng)產(chǎn)生各種二維視圖等幾何數(shù)據(jù)，同時(shí)也可根據(jù)用戶(hù)需求生成各種標(biāo)注和屬性數(shù)據(jù)。由于采用了統(tǒng)一模型數(shù)據(jù)源，為維護(hù)模型數(shù)據(jù)的一致性，三維模型的更改必須保證二維視圖和標(biāo)注的更新，反之，對(duì)二維投影幾何和尺寸的改變也必須更新三維模型，即：實(shí)現(xiàn)二、三維聯(lián)動(dòng)，這也正是二、三維一體化cad系統(tǒng)的本質(zhì)所在。

3 二維圖紙自動(dòng)生成

我們知道，一張傳統(tǒng)的二維圖紙上主要包括以下幾類(lèi)信息：

點(diǎn)、線(xiàn)、圓、樣條曲線(xiàn)等各種幾何元素

尺寸、公差、粗糙度、基準(zhǔn)符號(hào)、焊接符號(hào)、零件標(biāo)號(hào)和文本注解等標(biāo)注信息

標(biāo)題欄、明細(xì)表、參數(shù)表等表格數(shù)據(jù)

其實(shí)，二維圖紙自動(dòng)生成也主要集中在這幾方面。其中幾何元素是以視圖方式進(jìn)行創(chuàng)建和管理的。因此，以下主要研究視圖、標(biāo)注、屬性三個(gè)方面的自動(dòng)生成技術(shù)。

3.1 視圖自動(dòng)生成

3.1.1 視圖分類(lèi)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外pc平臺(tái)二、三維一體化cad系統(tǒng)中一般將視圖分為如下幾類(lèi)：基本視圖、向視圖、剖切視圖、截?cái)嘁晥D、局部放大視圖等。

其中剖切視圖又可分為階梯剖、展開(kāi)剖、旋轉(zhuǎn)剖（展開(kāi)剖的一種特例），結(jié)果可為剖面圖和剖視圖。這種分類(lèi)方法概念清晰，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成較為簡(jiǎn)單，而且也能滿(mǎn)足大多數(shù)用戶(hù)的需要。但在實(shí)際工程表達(dá)中視圖是很復(fù)雜的，以上分類(lèi)和生成方法并不能完全滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。（如圖5中這些視圖我們?cè)趫D紙中經(jīng)?？梢杂龅?，但目前市面上的該類(lèi)cad系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)生成它們大都無(wú)能為力，對(duì)這類(lèi)視圖用戶(hù)往往不得不采用以前純二維系統(tǒng)的老方法--徒手繪制。本文提出“分割視圖”的概念并將視圖按圖1所示分類(lèi)，通過(guò)分割視圖，用戶(hù)可以隨心所欲的創(chuàng)作出理想的視圖表達(dá)方式,包括由以上各種視圖組合而形成的組合剖切視圖和局部剖切視圖，半剖視圖等等復(fù)雜形式（詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)后），從而徹底解決了二維視圖的自動(dòng)生成問(wèn)題。

3.1.2 視圖生成算法

二維視圖自動(dòng)生成的基本原理是：三維實(shí)體在某一個(gè)觀(guān)察方向上經(jīng)過(guò)消陰計(jì)算和投影變換后，轉(zhuǎn)換到二維視圖坐標(biāo)中。觀(guān)察方向和視平面參數(shù)是由所要生成的目標(biāo)視圖確定的。由于視圖種類(lèi)繁多，因此自動(dòng)生成算法也不盡相同，但基本流程是一樣的。如圖2所示：圖中矩形虛線(xiàn)框內(nèi)為生成基本視圖和向視圖的原理圖也是其它各種視圖生成時(shí)必經(jīng)的過(guò)程，右邊是產(chǎn)生剖切視圖的原理圖。以下分別進(jìn)行說(shuō)明：

(1) 基本視圖：是指那些不需要依賴(lài)于任何父視圖直接將三維實(shí)體在某一觀(guān)察方向上消陰并投影變換而成的視圖。例如：常見(jiàn)的主視圖、俯視圖、左視圖、右視圖、上視圖、下視圖以及軸測(cè)圖等。這些視圖均含有明確的投影方向信息。假設(shè)世界坐標(biāo)系(oxyz)如右圖3所示：如果用戶(hù)希望沿x軸負(fù)向看去得到圖中長(zhǎng)方體的主視圖，只要將矢量vec1（-1，0，0）作為主視圖的投影方向，yoz平面作為視平面，z軸作為向上up矢量就可得到理想的結(jié)果。(其中xoy為二維視圖坐標(biāo)系)

當(dāng)然，實(shí)際算法要復(fù)雜一些，因?yàn)槿S消陰后，產(chǎn)生的是離散線(xiàn)段，必須先經(jīng)過(guò)擬合處理（具體方法可參閱參考文獻(xiàn)[2]）才能投影；在投影構(gòu)造視圖中的幾何元素時(shí)，必須同時(shí)考慮原三維對(duì)應(yīng)幾何點(diǎn)、邊、面的屬性問(wèn)題。比如：在二維線(xiàn)段中記錄對(duì)應(yīng)三維邊、面的id號(hào)以便修改模型重建視圖幾何時(shí)能匹配相關(guān)的標(biāo)注信息；記錄對(duì)應(yīng)三維邊、面的可見(jiàn)屬性以確定是否用虛線(xiàn)表示物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。

(2) 剖切視圖：是指用一個(gè)或幾個(gè)相交平面（特殊情況下也可能是曲面）切開(kāi)三維實(shí)體，然后在指定方向上投影并進(jìn)行剖面填充所生成的視圖。這些相交平面（又稱(chēng)剖切平面）可以由用戶(hù)在三維設(shè)計(jì)環(huán)境中創(chuàng)建，然后用來(lái)切分三維實(shí)體，這樣比較直觀(guān)。但在實(shí)際應(yīng)用中，這種做法對(duì)用戶(hù)反而不太方便，因?yàn)橛脩?hù)在進(jìn)行二維設(shè)計(jì)時(shí)，更希望直接在圖紙上描述出剖切方式，由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生所要的剖切視圖。鑒于此，我們?yōu)橛脩?hù)提供了直接在二維視圖內(nèi)創(chuàng)建剖切線(xiàn)生成剖視圖的方法。剖切視圖創(chuàng)建流程見(jiàn)圖2。下面通過(guò)一個(gè)實(shí)例（見(jiàn)圖4）介紹剖切視圖生成的具體算法。假定用戶(hù)已用前述基本視圖創(chuàng)建方法在圖紙中生成了視圖view1,然后在view1中畫(huà)一條直線(xiàn)line1（也可以是多段直線(xiàn)和曲線(xiàn)的組合等）,欲用line1自動(dòng)切開(kāi)實(shí)體產(chǎn)生剖切視圖a-a，具體算法如下：

1） 得到view1的（視點(diǎn)eye,目標(biāo)點(diǎn)target,up矢量）等投影參數(shù)；

2）計(jì)算實(shí)體從三維視平面投影變換到二維視圖view1所進(jìn)行的投影變換（ctrans1）和視窗變換(ctrans2)，則三維到二維的總變換：

cmodeltoviewtrans = ctransf1 * ctransf2；

3） 由于二維視圖view1中剖切線(xiàn)a-a是由直線(xiàn)段line1構(gòu)成，只要將line1從view1中變換到三維視平面即可。假設(shè)該變換為cviewtomodeltrans,顯然cviewtomodeltrans就是cmodeltoviewtrans 的逆變換，即有：

cviewtomodeltrans = cmodeltoviewtrans.inverse( );

4） 設(shè)line1變換到三維視平面后如圖示為line1，則有：

line1 = line1 * cviewtomodeltrans ;

5）同時(shí)將剖切線(xiàn)a-a的方向矢量vec1也變換到三維視平面即投影方向vec1；

6) 將直線(xiàn)邊line1沿圖中掃描方向vec2掃描形成一平面face1;

7) 用face1與原三維實(shí)體body1進(jìn)行布爾運(yùn)算，即用face1將body1剖切成上下兩部分;

8）根據(jù)vec1的方向決定保留下半部分實(shí)體body2，刪除另一部分;

9) 在剖切面（即圖中body2的上表面）內(nèi)搜索出邊環(huán)并記錄；

10）根據(jù)用戶(hù)指定的視圖定位點(diǎn)和投影方向vec1等信息，創(chuàng)建新的剖切視圖view2;

11) 對(duì)body2在視線(xiàn)方向上消陰、擬合并投影到body2到視圖view2中，產(chǎn)生所有投影幾何，并根據(jù)三維邊屬性對(duì)投影幾何賦屬性值；

12）將剖面線(xiàn)邊環(huán)同時(shí)投影到視圖view2中并填充剖面線(xiàn)。

以上是產(chǎn)生普通剖切視圖的算法，對(duì)于復(fù)雜視圖還需要對(duì)算法做局部修改。對(duì)于裝配件在填充剖面線(xiàn)時(shí)還必須區(qū)分不同零件分別填充。

(3) 分割視圖：是指在基本視圖或剖切視圖的基礎(chǔ)上繼續(xù)剖分或切割而產(chǎn)生的視圖。由于所選父視圖的種類(lèi)各異、分割線(xiàn)的構(gòu)成和方向不同、以及生成過(guò)程中的不同選項(xiàng)的組合可產(chǎn)生各種復(fù)雜視圖，如：半剖視圖，局部剖切視圖，局部視圖等。

分割視圖的生成方法與剖切視圖基本一致，但是在上述算法的步驟7）處布爾運(yùn)算得到的兩部分實(shí)體并不是簡(jiǎn)單的按照8）的方式保留一部分刪除另一部分。根據(jù)選項(xiàng)對(duì)兩部分進(jìn)行不同的處理（如：一部分直接投影，另一部分進(jìn)行剖面填充）即可生成不同視圖種類(lèi)，圖5是用此方法自動(dòng)生成的幾種分割視圖的例子。

(4) 其它視圖：主要包括局部放大圖、截?cái)嘁晥D等，這些視圖的生成方法與剖切視圖也很相似，差別也主要集中在剖切后對(duì)實(shí)體的處理方式不一樣，此不再贅述。

3.2 標(biāo)注自動(dòng)生成

用戶(hù)在設(shè)計(jì)三維零部件的同時(shí)一般也會(huì)添加尺寸、標(biāo)注公差、粗糙度等，這些幾何參數(shù)和加工要求信息與幾何、拓?fù)湫畔⑼戎匾?。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)用戶(hù)當(dāng)然不愿意再去重復(fù)這些枯燥的操作，因此一個(gè)好的系統(tǒng)也應(yīng)該提供自動(dòng)生成標(biāo)注的能力。

生成標(biāo)注的基本思路可概括為：一一對(duì)應(yīng)、投影賦值、符合國(guó)標(biāo)。一一對(duì)應(yīng)是指二維標(biāo)注與三維標(biāo)注應(yīng)該是對(duì)應(yīng)的；投影主要是指標(biāo)注符號(hào)的幾何表示應(yīng)該從三維中投影到二維視圖；賦值即將尺寸的數(shù)值，公差、粗糙度的大小、類(lèi)型等不變數(shù)值直接傳給對(duì)應(yīng)的二維標(biāo)注。由于圖紙中的各種標(biāo)注必須符合國(guó)標(biāo)，因此投影賦值后系統(tǒng)還必須進(jìn)行一些標(biāo)準(zhǔn)化處理和調(diào)整才能生成既與三維標(biāo)注對(duì)應(yīng)又符合國(guó)標(biāo)的二維標(biāo)注。

由于尺寸的數(shù)量一般相對(duì)較多，在投影和標(biāo)準(zhǔn)化處理后還要考慮綜合布局的問(wèn)題，使得尺寸間盡量無(wú)重疊、無(wú)干涉、分布清晰合理。

3.3 屬性值的生成

屬性值主要指邊、面的唯一索引id號(hào)、邊是否為相切邊或陰影邊、特征是否已隱藏、裝配件中相同零件或標(biāo)準(zhǔn)件的個(gè)數(shù)、零件的材料加工要求等等參數(shù)。這些參數(shù)在投影生成視圖幾何的過(guò)程中賦值（在上面基本視圖部分已經(jīng)提到）。雖然屬性值的生成方法比較簡(jiǎn)單，而且對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)一般也是透明的，但作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)人員如果能充分利用它們，就可大大提高圖紙生成和重建的準(zhǔn)確率。有些數(shù)據(jù)對(duì)于自動(dòng)填充明細(xì)表、生成bom報(bào)表以及標(biāo)注零件標(biāo)號(hào)也是非常重要的。

4 二、三維雙向關(guān)聯(lián)

由于二三維一體化cad系統(tǒng)采用了統(tǒng)一模型數(shù)據(jù)源，圖紙中的絕大多數(shù)信息都是根據(jù)三維模型自動(dòng)生成的。因此二三維之間是一致的、相互關(guān)聯(lián)的。當(dāng)任何一方模型改變時(shí)，系統(tǒng)將向另一方發(fā)送更新消息，然后自動(dòng)同步更新（當(dāng)然，用戶(hù)也可根據(jù)需要選擇放棄更新的操作）。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，為了在設(shè)計(jì)后期細(xì)化、更正自己的設(shè)計(jì)意圖，或進(jìn)行變異設(shè)計(jì)等，一般只需要在二維或三維環(huán)境下簡(jiǎn)單的修改某些尺寸參數(shù)，系統(tǒng)就可以自動(dòng)更新所有相關(guān)零部件或圖紙。盡管操作很簡(jiǎn)單，但重新生成的算法實(shí)現(xiàn)是很復(fù)雜的。我們?cè)谙到y(tǒng)中采用唯一id號(hào)的方式在重建過(guò)程中對(duì)幾何和標(biāo)注等信息進(jìn)行逐一匹配，實(shí)踐證明，效果相當(dāng)理想。限于篇幅，其具體算法另文闡述。

5 結(jié)論

隨著pc機(jī)圖形圖象顯示和處理能力的增強(qiáng)以及cad軟件基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，基于pc平臺(tái)的二、三維一體化cad系統(tǒng)因其采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、二、三維的相關(guān)聯(lián)動(dòng)、友好的用戶(hù)界面和低廉的成本贏(yíng)得了設(shè)計(jì)人員的普遍歡迎。工程圖紙的自動(dòng)生成與傳統(tǒng)的二維繪圖系統(tǒng)相比可極大的減輕設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)和提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。本文對(duì)工程圖紙的自動(dòng)生成這一技術(shù)進(jìn)行了深入的探討，給出了一些具體算法，并在商品化cad系統(tǒng)中全部予以驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)，對(duì)于開(kāi)發(fā)此類(lèi)cad系統(tǒng)有很好的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

1 范玉青、馮秀娟、周建華。cad軟件設(shè)計(jì)。北京航空航天大學(xué)出版社 1996.9

2 評(píng)測(cè)專(zhuān)家組。三維cad/cam軟件評(píng)測(cè)總結(jié)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造。1999(5)

三維數(shù)字城市范文第5篇

目前，在七里河區(qū)西湖街道社區(qū)，居民通過(guò)家里的“民情通”裝置，可以隨時(shí)呼叫轄區(qū)單位、派出所、物業(yè)公司、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、家政服務(wù)站、衛(wèi)生服務(wù)站；撥打12456熱線(xiàn)，將會(huì)有專(zhuān)職業(yè)務(wù)人員從資料庫(kù)調(diào)取信息應(yīng)答；轄區(qū)內(nèi)任何背街小巷發(fā)生了緊急事故，工作人員可以當(dāng)即通過(guò)“三維數(shù)字社區(qū)”系統(tǒng)應(yīng)急處置。這是西湖街道社區(qū)歷時(shí)3年自主研發(fā)運(yùn)行的“三維數(shù)字社區(qū)管理系統(tǒng)”。

據(jù)蘭州市數(shù)字城市建設(shè)辦公室主任鄭紀(jì)華介紹，“三維數(shù)字社區(qū)”服務(wù)管理系統(tǒng)于2010年8月在西湖街道社區(qū)試運(yùn)行。目前，該系統(tǒng)將西湖街道轄區(qū)94個(gè)科級(jí)以上企事業(yè)單位、892家各類(lèi)經(jīng)濟(jì)組織、1210棟各類(lèi)建筑物、9條主次干道、56條背街小巷、114個(gè)小區(qū)院落、1.8萬(wàn)戶(hù)、71978名居民家庭和區(qū)域地貌，立體、直觀(guān)地搬上管理平臺(tái)，形成了一個(gè)完整真實(shí)的三維實(shí)景立體虛擬街區(qū)。管理人員在虛擬地圖上點(diǎn)擊轄區(qū)建筑，平臺(tái)上立刻彈出這棟樓的詳細(xì)信息：所屬社區(qū)、小區(qū)名稱(chēng)、樓宇名稱(chēng)、樓棟長(zhǎng)姓名、治安負(fù)責(zé)人、樓層數(shù)、戶(hù)數(shù)、常住人口數(shù)以及流動(dòng)人口數(shù)等。

所謂“三維數(shù)字社區(qū)”服務(wù)管理系統(tǒng)，主要是利用GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息技術(shù)、遙感控制、傳統(tǒng)拍照技術(shù)、“三維數(shù)字”仿真模擬及實(shí)景視頻技術(shù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，基于數(shù)據(jù)庫(kù)資料共享，對(duì)轄區(qū)的治安狀況、城市管理、環(huán)境保護(hù)、突發(fā)性事件等進(jìn)行全天候、多方位監(jiān)控。規(guī)避基層管理中底數(shù)不清、數(shù)據(jù)不實(shí)、重復(fù)勞動(dòng)、重復(fù)耗資、各部門(mén)工作相互分離、資源不能共享等問(wèn)題，使街道社區(qū)日常服務(wù)管理工作更為智能快捷。

據(jù)了解，西湖街道社區(qū)在“三維數(shù)字社區(qū)”研發(fā)過(guò)程中，搭建成一套B/S架構(gòu)（瀏覽器/服務(wù)器模式）的自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)地圖平臺(tái)，集合三維地理信息平臺(tái)、人口和單位法人庫(kù)信息平臺(tái)、三維全景視頻監(jiān)控平臺(tái)三大基礎(chǔ)平臺(tái)；依托全面互聯(lián)互通的政務(wù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)，充分運(yùn)用三維GIS地理信息技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)傳輸、轄區(qū)實(shí)景視頻等多種先進(jìn)的信息技術(shù)手段，構(gòu)建起規(guī)劃、應(yīng)急預(yù)警、地理信息標(biāo)注、司法援助等14個(gè)相關(guān)的管理模塊，整合了公安、城管、交通、環(huán)保視頻監(jiān)控“四網(wǎng)合一”的一體化管理系統(tǒng)。在社區(qū)服務(wù)管理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了資源、渠道、模式的融合創(chuàng)新，滿(mǎn)足轄區(qū)建筑、道路、單位、人口信息服務(wù)管理等功能。使街道社區(qū)辦公室成為服務(wù)、管理、應(yīng)急一體化社會(huì)服務(wù)管理中心。

這一發(fā)自基層，貼近民生的“三維數(shù)字社區(qū)”系統(tǒng)，在兩年多的運(yùn)行測(cè)試中，對(duì)社區(qū)居民的生活產(chǎn)生了極大影響，有效地解決了軟件開(kāi)發(fā)與實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)等難題，實(shí)現(xiàn)了社區(qū)管理的信息化，使街道社區(qū)工作由管理型向服務(wù)型轉(zhuǎn)變。目前，蘭州市南山社區(qū)、蘭玻東社區(qū)、莊東西社區(qū)的“三維數(shù)字社區(qū)”已逐步建成。蘭州的“三維數(shù)字社區(qū)”的建設(shè)正從街道平臺(tái)向區(qū)平臺(tái)拓展。

“數(shù)字社區(qū)”的智慧轉(zhuǎn)型

據(jù)介紹數(shù)字社區(qū)，就是通過(guò)數(shù)字化信息將管理、服務(wù)的提供者與每個(gè)住戶(hù)實(shí)現(xiàn)有機(jī)連接的社區(qū)。隨著蘭州“智慧城市”建設(shè)的深入，將數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與可視化、遙感服務(wù)、分析管理相融合，成為更為智慧的發(fā)展方向。而與“智慧城市”建設(shè)密切相關(guān)的社交網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)處理、云平臺(tái)共享、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等技術(shù)正成為“三維數(shù)字社區(qū)”發(fā)展的主要支撐。

以三維地圖為總依托，蘭州把社區(qū)工作的傳統(tǒng)按職能劃分的部門(mén)條塊分割的社會(huì)管理模式，轉(zhuǎn)變?yōu)榭绮块T(mén)一體化綜合管理和服務(wù)的模式，實(shí)現(xiàn)職能和資源整合，以及通過(guò)管理和職能下沉，在社會(huì)基層建立針對(duì)社會(huì)問(wèn)題的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理和服務(wù)的信息化平臺(tái)。這是實(shí)現(xiàn)信息共享和集成管理的重要技術(shù)途徑。

而人口、建筑、司法、環(huán)衛(wèi)、咨詢(xún)等數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的快速、高效存取、運(yùn)算和傳輸，也是支撐“三維數(shù)字社區(qū)”的建設(shè)關(guān)鍵。不斷更新的數(shù)據(jù)為社區(qū)服務(wù)、社會(huì)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、矛盾糾紛排查、分析對(duì)比研判、輿情收集檢測(cè)、管理決策提供分析論證的數(shù)據(jù)支撐。

“三維數(shù)字社區(qū)”與城市空間地理位置密切相關(guān)，需要全球定位系統(tǒng)為社區(qū)空間地理信息的定位與測(cè)量提供先進(jìn)手段，需要三維可視地理信息將社區(qū)社區(qū)存在直觀(guān)呈現(xiàn)，需要通過(guò)遙感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)社區(qū)觀(guān)測(cè)。采用高新技術(shù)和方法來(lái)高效管理地下?lián)?fù)信息、能源傳輸?shù)母黝?lèi)專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)，滿(mǎn)足決策、管理部門(mén)和施工單位的需要已成為當(dāng)務(wù)之急。三維管線(xiàn)測(cè)繪也是“三維數(shù)字社區(qū)”服務(wù)管理平臺(tái)升級(jí)完善的新方向。

成熟的社區(qū)，通過(guò)不斷拓展的業(yè)務(wù)應(yīng)用和服務(wù)，及其形成的技術(shù)產(chǎn)品成果的市場(chǎng)化推廣，將有效促進(jìn)城市家政、汽修、餐飲等現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)的發(fā)展，這不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成直接的效益，也將直接對(duì)城市人員的就業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)收益產(chǎn)生改變和提升的影響。

鄭紀(jì)華同時(shí)在采訪(fǎng)中提到，“蘭州‘三維數(shù)字社區(qū)’成功的關(guān)鍵之處，也在于底層研發(fā)，西湖街道社區(qū)結(jié)合自身實(shí)際提出需求，開(kāi)發(fā)符合自己需要的系統(tǒng)功能，并且在系統(tǒng)部署后，能將系統(tǒng)切實(shí)使用起來(lái)，并不斷更新。才使三維數(shù)字社會(huì)管理系統(tǒng)輔助政府決策、提升工作效率的優(yōu)勢(shì)得到更好的顯現(xiàn)?！?/p>

正在推廣的“三維數(shù)字社會(huì)管理系統(tǒng)”

談到2013年的建設(shè)規(guī)劃，蘭州數(shù)字城市建設(shè)辦公室的負(fù)責(zé)人說(shuō)，蘭州的智慧城市建設(shè)，選擇了一條在整合信息資源的基礎(chǔ)上自下而上逐步推廣的道路，“三維數(shù)字社區(qū)管理系統(tǒng)”的升級(jí)版本“三維數(shù)字社會(huì)管理系統(tǒng)”目前已進(jìn)入整合測(cè)試階段，它將在城市全景漫游、衛(wèi)星定位、實(shí)時(shí)治安防控、城市管理等方面有更大提升，預(yù)計(jì)將于今年下半年。