探討三維GIS在智慧城市中的應(yīng)用

◆嚴(yán)文璞 張 露

(1.貴州省第三測繪院 貴州 550000; 2. 貴州省不動(dòng)產(chǎn)登記中心 貴州 550000 )

隨著城市化的發(fā)展，城市規(guī)模越來越大，城市人口越來越多，城市管理面臨管理范圍不斷擴(kuò)大、管理領(lǐng)域不斷增多、管理內(nèi)容日趨多樣和繁雜，矛盾日益突出。為解決城市發(fā)展難題，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)智慧城市已成為當(dāng)今世界城市發(fā)展的必然，而三維GIS在其中發(fā)揮著重要的作用。三維GIS就是三維地理信息系統(tǒng)，相比二維GIS，三維GIS為空間信息的展示提供了更豐富、逼真的平臺，使人們將抽象難懂的空間信息可視化和直觀化。智慧城市的發(fā)展將與三維GIS技術(shù)緊密相連，三維GIS技術(shù)的發(fā)展將為提供更多可能性，能為智慧城市的建設(shè)提供更多服務(wù)與更強(qiáng)有力的保障[1]。

1 三維GIS的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 信息承載和表達(dá)能力

智慧城市的建設(shè)不僅在與城市硬件環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建，更在于依托于上述環(huán)境的城市信息化，從數(shù)字地球概念的提出，到現(xiàn)在的智慧城市建設(shè)，我們始終需要面對將實(shí)體信息高效轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息的問題。較之已被廣泛應(yīng)用的二維地理信息數(shù)據(jù)，三維GIS借助于多出的這一維，即從平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)為三維空間坐標(biāo)，其數(shù)據(jù)承載和表達(dá)能力得到了極大擴(kuò)充?？梢灶A(yù)見，三維GIS技術(shù)的進(jìn)步將為智慧城市的建設(shè)應(yīng)用提供有力支撐，借助三維數(shù)據(jù)的信息承載及表達(dá)能力，人們能夠搭建起信息更全面、更精準(zhǔn)，應(yīng)用更直觀、更便捷的工作平臺，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理，保障智慧城市建設(shè)與運(yùn)行。

1.2 三維可視化

三維可視化是三維GIS技術(shù)一個(gè)重要的特點(diǎn)與優(yōu)勢，通過三維建模和信息技術(shù)的處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)信息在計(jì)算機(jī)屏幕上表現(xiàn)出來，從而形成逼真的模型，為人們提供直觀的畫面，通過模型，人們能夠更加清楚的了解關(guān)注區(qū)域的地形地貌結(jié)構(gòu)，為各種數(shù)據(jù)分析和管理提供便利。借助于三維可視化技術(shù)，我們可以不用親臨現(xiàn)場，便能了解實(shí)地情況，甚至可以擴(kuò)展視野，實(shí)現(xiàn)多方位、多角度，乃至可以從實(shí)地?zé)o法到達(dá)的視角觀察目標(biāo)區(qū)域。再結(jié)合模型所承載的其他信息，三維可視化為使用者提供更全面和直觀的資訊，便于后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與決策，為人們的工作提供更多幫助[2]。

2 三維GIS在智慧城市中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于智慧城市的主要方面

（1）三維空間數(shù)據(jù)模型

三維空間數(shù)據(jù)模型在智慧城市的建設(shè)中有重要的作用，三維空間數(shù)據(jù)模型的專業(yè)性和方向性都比較高，因此要求也就更加嚴(yán)格，需要具有較高專業(yè)性的人才來進(jìn)行實(shí)施，這樣才能保證空間數(shù)據(jù)模型的準(zhǔn)確性。我們在進(jìn)行空間數(shù)據(jù)建模上一定要注意的是空間位置與數(shù)據(jù)的相對性，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和坐標(biāo)的建立能夠使得對三維對象進(jìn)行確定和模擬，從而使得三維模型得以建立，這樣對三維模型的發(fā)展起到了決定性的作用。在智慧城市的建設(shè)中，我們需要模擬出三維對性，對模型進(jìn)行建立，城市的街道、設(shè)施如何建立，在什么位置建立等這些問題都能得到更好地解決。三維空間數(shù)據(jù)模型在統(tǒng)一語義表達(dá)和動(dòng)態(tài)更新方便做得比較好，因?yàn)檎Z義表達(dá)是比較復(fù)雜的，動(dòng)態(tài)更新一定要及時(shí)，這樣才能更好地保障三維GIS技術(shù)得到更好的應(yīng)用和發(fā)展[3]。

（2）三維可視化技術(shù)

三維可視化技術(shù)就是能夠提高畫面的清晰度，使得模型的建立更加的準(zhǔn)確和逼真，提高畫面的流暢性和高效性，在三維GIS中有重要的應(yīng)用。三維可視化技術(shù)能夠使得畫面更加有質(zhì)感，這樣就能使得三維模型更加清晰，從而我們在進(jìn)行模型的查看以及一些數(shù)據(jù)的顯示時(shí)就會更加的方便和清楚了，這樣推動(dòng)了三維GIS技術(shù)的發(fā)展，在智慧城市的建設(shè)中有重要的應(yīng)用。我們在進(jìn)行智慧城市的模型繪圖的時(shí)候一定要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行繪制，然后通過三維可視化的作用能夠完善我們的繪制模型，這樣就能使得智慧城市的構(gòu)建更加的完整，層次分明而且還能得到更好的處理。每個(gè)場景的建設(shè)都要具有層次感，這樣我們在進(jìn)行問題的處理的時(shí)候也能有針對性地進(jìn)行，從而減少錯(cuò)誤的出現(xiàn)，提高智慧城市建立的質(zhì)量。三維可視化技術(shù)還需要不斷地提高，這對智慧城市的規(guī)劃和建設(shè)起到了決定性的作用，在三維GIS中占有不可缺少的位置。

2.2 在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用

智慧城市的建設(shè)是離不開信息技術(shù)的應(yīng)用，我們通過信息技術(shù)在計(jì)算機(jī)上繪制出數(shù)據(jù)模型，從而使得人們能夠?qū)Τ鞘械乩憝h(huán)境進(jìn)行深層次的了解和查看，這樣人們在進(jìn)行智慧城市的規(guī)劃和建設(shè)的過程中就能依據(jù)三維數(shù)據(jù)模型來進(jìn)行科學(xué)的建設(shè)，還能為人們提供更多有用的信息，從而提高建設(shè)的水平。智慧城市的建設(shè)一定要跟上時(shí)代發(fā)展的步伐和要求，使得智慧城市的理念深入人心，我們能夠更好打造良好的城市環(huán)境，對城市的發(fā)展也會有重要的影響。三維GIS通過各種技術(shù)的支持，使得三維空間數(shù)據(jù)模型的效果變得越來越好，對數(shù)據(jù)的存儲和更新也做得非常好，這對智慧城市的發(fā)展有重要的影響，我們必須要掌握相關(guān)的專業(yè)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行智慧城市的科學(xué)建設(shè)。

智慧城市的建設(shè)在地下建設(shè)的管理上就需要應(yīng)用到三維空間數(shù)據(jù)模型，因?yàn)槲覀儗Τ鞘械叵碌那闆r并不是特別了解，需要建設(shè)三維空間數(shù)據(jù)模型對地下的情況進(jìn)行模擬和構(gòu)建，使得地下的情況能夠呈現(xiàn)出三維模型的立體形態(tài)，然后根據(jù)各種數(shù)據(jù)就能更好的規(guī)劃地下建設(shè)。這種方式能夠提高建設(shè)的安全性和可靠性，保障智慧城市的有效建立，從而使得智慧城市各種建設(shè)的性能能夠大大提高，這樣更能方便人們的生活，使得三維GIS能夠得到普及和應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)將對未來智慧城市的建設(shè)做出更重要的貢獻(xiàn)，需要引起我們的重視，不斷地完善和發(fā)展，這樣才能更好地幫助人們進(jìn)行城市的規(guī)劃。

2.4 在社會生活中的應(yīng)用

三維 GIS技術(shù)無論在智慧城市的建設(shè)上還是在社會中都有重要的應(yīng)用。我們在進(jìn)行社會生活的建設(shè)中需要對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和搜集，對周圍的環(huán)境進(jìn)行了解，這樣我們進(jìn)行社會建設(shè)時(shí)需要在什么地方建立什么設(shè)施就能發(fā)揮重要的作用。根據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析顯示和三維模型的建立，我們能夠不斷地改進(jìn)社會生活環(huán)境，使得智慧城市的街道和公共場所的建設(shè)更加美觀合理，這對城市的發(fā)展有重要的作用，也能夠更好地方便人們的生活。還有需要注意的問題就是對城市垃圾如何處理，我們可以通過三維模型進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，如何進(jìn)行生活垃圾的治理，改進(jìn)處理的方式等等，對智慧城市的發(fā)展和建設(shè)都有重要的作用，構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)體系。

3 結(jié)束語

總的來說，三維GIS能夠與智慧城市的發(fā)展緊密結(jié)合，能夠?yàn)槿藗兲峁┲庇^清晰的三維模型，提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，為城市各個(gè)方面的建設(shè)規(guī)劃提供科學(xué)合理的幫助。