大型三维GIS平台技术及实践

本书基于我国自主研发的GIS软件，全面阐述了大型三维GIS的原理、平台技术及其实践。

本书以国家“863”项目“面向网络海量空间信息的大型GIS”研究成果为核心，凝结作者多年实施各类三维、地理信息系统等重大应用集成项目经验，系统地阐述了大型三维GIS平台开发与应用过程中的相关技术，详细地介绍了三维GIS数据管理、三维GIS模型构建、三维GIS可视化、三维GIS空间分析、三维GIS平台构建等内容，并结合MapGIS三维开发平台――MapGIS-TDE介绍了三维GIS二次开发体系、三维GIS平台应用实践等内容。

吴信才，男，1952年12月生，广东吴川人，教授、博士生导师，中国地质大学（武汉）信息工程学院院长，第十、十一届全国政协委员，民盟中央委员，首届长江学者特聘教授，湖北省软件产业协会理事长，地理信息系统软件及其应用教育部工程中心主任，湖北省地理信息系统软件开发与应用工程中心主任，中国地质大学地图制图学与地理信息工程学科带头人。

第1章 绪论 1
1.1 概述 3
1.2 三维GIS平台技术现状 4
1.2.1 平台体系架构 4
1.2.2 功能层次结构 6
1.3 三维GIS平台应用及发展趋势 8
1.3.1 应用现状 8
1.3.2 发展趋势 11
1.4 小结 12
1.5 问题与解答 13
1.6 练习题 13
第2章 三维GIS数据管理 15
2.1 三维空间数据模型 17
2.1.1 典型三维空间数据模型 17
2.1.2 基于规则库的三维空间数据模型 19
2.2 三维空间数据组织 21
2.2.1 三维空间索引结构及分类 21
2.2.2 三维金字塔式数据组织 24
2.3 三维空间数据管理 27
2.3.1 多源数据融合 27
2.3.2 三维空间数据管理方式 31
2.3.3 一体化无缝集成管理 33
2.4 小结 35
2.5 问题与解答 35
2.6 练习题 35
第3章 三维GIS模型构建 37
3.1 三维建模技术现状 39
3.2 空中物质建模 40
3.3 地上景观建模 42
3.3.1 基于二维GIS数据的三维建模 43
3.3.2 基于遥感影像的三维建模 44
3.3.3 基于激光扫描系统的三维建模 44
3.3.4 基于CAD模型的三维建模 45
3.4 数字地形建模 45
3.4.1 基于真实数据的地形生成技术 45
3.4.2 基于分形算法的地形建模技术 47
3.4.3 基于数据拟合的地形仿真技术 48
3.5 三维地质建模 48
3.5.1 三维地质建模方法与技术 49
3.5.2 层状地质体建模 82
3.5.3 复杂地质体建模 89
3.5.4 三维地质属性建模 110
3.6 小结 124
3.7 问题与解答 124
3.8 练习题 125
第4章 三维GIS可视化 127
4.1 三维可视化的发展 129
4.2 空中物质可视化 130
4.3 地上景观可视化 131
4.4 数字地形可视化 132
4.4.1 三维空间数据可视化的基本流程 132
4.4.2 基于体素地理数据的可视化 133
4.5 三维地质模型可视化 135
4.5.1 三维地质数据体视化概念 135
4.5.2 三维地质数据体视化技术 136
4.6 一体化集成显示 139
4.6.1 三维场景管理与可视化策略 140
4.6.2 大规模体数据可视化 141
4.6.3 虚拟现实展示技术 142
4.7 小结 143
4.8 问题与解答 143
4.9 练习题 144
第5章 三维GIS空间分析 145
5.1 三维空间分析研究现状 147
5.2 空中参数分析 148
5.3 地上景观分析 150
5.4 数字地形分析 151
5.5 三维地质模型分析 152
5.5.1 三维交互分析 152
5.5.2 数学量算 153
5.5.3 结构/属性模型融合分析 154
5.5.4 模型的专业计算 154
5.6 基于Web的三维分析 155
5.7 小结 156
5.8 问题与解答 156
5.9 练习题 157
第6章 三维GIS平台构建 159
6.1 平台体系架构 161
6.2 功能层次结构 163
6.3 平台构建技术 164
6.3.1 面向语义的三维空间矢量数据模型 164
6.3.2 基于数据中心的二维和三维一体化管理 165
6.3.3 基于GPU与模板的多视点动态剖切技术 166
6.3.4 基于时间序列的四维动态分析技术 166
6.4 小结 167
6.5 问题与解答 167
6.6 练习题 168
第7章 三维GIS二次开发体系 169
7.1 MapGIS-TDE二次开发框架 171
7.2 MapGIS-TDE二次开发模式 174
7.2.1 二次开发模式 175
7.2.2 二次开发语言 176
7.3 MapGIS-TDE二次开发应用模块 177
7.4 MapGIS-TDE二次开发流程 179
7.4.1 TDE框架+TDE插件二次开发流程 179
7.4.2 TDE框架+TDE插件+数据中心二次开发流程 180
7.4.3 TDE框架+TDE插件+ActiveX控件二次开发流程 181
7.5 小结 181
7.6 问题与解答 182
7.7 练习题 182
第8章 三维GIS平台应用实践 183
8.1 MapGIS-TDE在气象行业中的应用 185
8.2 MapGIS-TDE在数字城市中的应用 186
8.3 MapGIS-TDE在地质行业中的应用 189
8.4 小结 191
8.5 问题与解答 191
8.6 练习题 192
第9章 结语 193
9.1 总结 193
9.2 展望 194
参考文献 195