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摘 要：地理信息三维可视化系统的开发，可以用更加直观的方法全方位地认识地形空间，通过遥感技术、多媒体技术以及网络通信技术等一些先进的技术对地理信息加以全面收集以及分析。地理信息三维可视化系统能够让人们在认识地理以及环境的过程中拥有更有利的方法与途径，同时还可以预测出地理未来的改变，当遇到一些突发问题时，可以对全局有准确的把握，更为直观地模拟现实空间。所以，对于地理信息三维可视化系统的研究意义是重大的。
关键词：地理信息三维可视化系统；应用；研究
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0327-02
1 三维可视化地理信息系统的发展
当下出现的三维GIS系统以三维数据作为基础，能够很客观地将我们周围真实存在的事物进行虚拟化地再现。该体系在现阶段已经取得了很大的发展与进步，并能很好地处理大量数据漫游以及贴面修改等事务。不过在三维数据研究、建立模型以及数据整理等层面上还有不少不足之处需要改正。在当下，所能实现的只有在二维GIS的基础上增加一些填补工作，辅助建成三维的景观模型，而这样做充其量也只是山寨的三维GIS。三维可视化地理信息系统本来是对周围环境三维数据的储备，处理以及能够看见等不同技术的结合。但是就现在的技术水平而言，我们只能对山寨GIS进行利用，要是想要形成一个真正完整的三维GIS，我们必须处理好下面几个点：巨大的数据总量；多种繁琐的空间关系；数据储备以及整理、查看、搜索等等。
2 地理信息三维可视化系统开发方法
2.1 独立开发
所谓独立开发指的是在进行地理信息三维可视化系统开发过程中，不依赖其他的工具，对于数据信息的收集以及分析，直到数据信息的输出，全部的内容都是设计人员进行自行设计，用特定的程序语言，如C++或者Delphi等编程，此种开发方法相对来说较为繁琐，需要大量的人工操作。
2.2 单纯二次开发
所谓单纯二次开发指的是利用一些工具以及软件所提供给的开发语言，来完成地理信息三维可视化系统开发。采用此种方法进行系统开发，所需的研发周期较短，需要的人工操作相对少。但是，利用其它工具或者软件提供的宏语言进行系统的开发，编程语言能力相对不强，在进行系统开发过程中很难取得满意的效果。
2.3 集成二次开发
所谓集成二次开发指的是通过特定的工具或者软件，例如Skyline软件或者VRP软件等，完成三维可视化功能的开发。例如利用Visual Basic以及.net等软件研发工具进行相关平台的开发，然后将这两者加以集成，从而完成地理信息三维可视化系统的开发。此种方法其实是直接把三维可视化功能嵌入至相应的平台之中，以满足用户的不同功能需求。
在此次系统开发过程中，应用集成二次开发方法，利用Vc++8.0开发平台，三维图像引擎则是使用OpenGL。OpenGL绘图的实现包含以下流程：使用语句在OpenGL绘图系统之中将图形画好，在经过Swapbuffer程序将把绘制图像输送到操作系统的DeviceContext之中，再把绘制的图像通过显示器呈现在用户面前。
3 地理信息三维可视化系统流程设计
3.1 地理信息三维可视化系统流程设计
在地理信息三维可视化系统中，一共含有3个不同的功能，分别为基础信息服务功能、专题信息服务功能以及地理信息分析功能。上述不同的功能可以同时运行，还能依照具体的需求而选用其中某一个功能。所以，在此系统开发过程中，是依照事务类型数据流图完成设计工作。具体数据流程设计如图1所示。
数据首先输入至事物中心，在此依照数据类型的不同，采用不同的加工路径对数据进行加工处理，然后将加工后的数据输入至各个接受分支中，并将数据储存于主模块，在受到相应指令以后，系统便会从主模块中将数据调出，通过不同的发送分支，发送到动作层，然后将获得的数据呈现到用户面前。
3.2 地理信息三维可视化系统结构设计
系统结构采取多层分布式的结构，共包含有数据层、支撑层以及应用层等。数据层包含有地理信息以及三维模型数据库，并采用SqlSDE作为系统的数据引擎，从而对空间数据信息以及属性数据信息进行有效的管理。在支持层中，利用开放数据库互联技术，来完成相关数据信息的管理以及访问。系统中的应用层属于核心层，通过OpenGL函数库来完成三维空间的呈现以及漫游。
3.3 地理信息三维可视化系统功能设计
地理信息三维可视化系统功能结构如图2所示。
（1）模型选取功能。通过对遥感影像技术以及数字高程模拟技术的应用，可以构建出具有极高真实性的三维地形肩颈，同时还可以把特定范围中的三维模型结构转变成地理信息三维可视化系统中的固有格式，并将这一模型导入平台之中，形成近乎真实的三维景观。
（2）放缩漫游功能。系统能够进行无极的缩放，还能进行无边界的漫游，同时，也可以对三维可视化模型进行标注，添加交通信息以及境界信息等一些矢量要素信息。
（3）分析功能。系统能够基于三维地形基础，而完成相应的地形环境分析，还能够实现三维空间管理。
（4）坐标查询功能。可以把分布在空间不同的管理目标加以统筹管理，能够将不同的数据信息挂接于一个特定目标上，还可以保存所形成的场景，再次使用时能够随时地调用，可以有效地减小系统运行的负荷。
根据上述几项系统的具体功能，在进行系统设计过程中，专门提供了三维可视化场景浏览过程中使用的工具，确保使用者可以在三维场景之中完成漫游、分析等各种操作，同时也可以将不同的多媒体信息挂接于三维可视化场景的节点上，完成对场景的标绘，也能够为用户提供坐标信息的查询以及地点的查询等。
系统操作是通过设置的目录树功能加以实现。系统除了拥有相应的编辑功能以外，同时还可以在模型中挂接不同的多媒体信息，确保了三维可视化场景在表现的过程中更为生动与全面。
4 结束语
对于地理信息三维可视化系统的开发与研究，不仅仅是对地理信息二维系统进行简单的扩建，其实是在三维空间模型以及三维空间数据库等多个方面实现可视化操作。分析了地理信息三维可视化系统开发方法，阐述了地理信息三维可视化系统流程设计，希望可以为地理信息三维可视化系统开发提供一定的参考。
参考文献
[1]郭宗昊.基于GIS的列车定位可视化技术研究与实现[D].西南交通大学，2017.
[2]刘 江.梨园水电站三维地理信息系統的关键技术研究与应用[D].昆明理工大学，2017.
收稿日期：2018-8-12
关键词：地理信息三维可视化系统；应用；研究
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0327-02
1 三维可视化地理信息系统的发展
当下出现的三维GIS系统以三维数据作为基础，能够很客观地将我们周围真实存在的事物进行虚拟化地再现。该体系在现阶段已经取得了很大的发展与进步，并能很好地处理大量数据漫游以及贴面修改等事务。不过在三维数据研究、建立模型以及数据整理等层面上还有不少不足之处需要改正。在当下，所能实现的只有在二维GIS的基础上增加一些填补工作，辅助建成三维的景观模型，而这样做充其量也只是山寨的三维GIS。三维可视化地理信息系统本来是对周围环境三维数据的储备，处理以及能够看见等不同技术的结合。但是就现在的技术水平而言，我们只能对山寨GIS进行利用，要是想要形成一个真正完整的三维GIS，我们必须处理好下面几个点：巨大的数据总量；多种繁琐的空间关系；数据储备以及整理、查看、搜索等等。
2 地理信息三维可视化系统开发方法
2.1 独立开发
所谓独立开发指的是在进行地理信息三维可视化系统开发过程中，不依赖其他的工具，对于数据信息的收集以及分析，直到数据信息的输出，全部的内容都是设计人员进行自行设计，用特定的程序语言，如C++或者Delphi等编程，此种开发方法相对来说较为繁琐，需要大量的人工操作。
2.2 单纯二次开发
所谓单纯二次开发指的是利用一些工具以及软件所提供给的开发语言，来完成地理信息三维可视化系统开发。采用此种方法进行系统开发，所需的研发周期较短，需要的人工操作相对少。但是，利用其它工具或者软件提供的宏语言进行系统的开发，编程语言能力相对不强，在进行系统开发过程中很难取得满意的效果。
2.3 集成二次开发
所谓集成二次开发指的是通过特定的工具或者软件，例如Skyline软件或者VRP软件等，完成三维可视化功能的开发。例如利用Visual Basic以及.net等软件研发工具进行相关平台的开发，然后将这两者加以集成，从而完成地理信息三维可视化系统的开发。此种方法其实是直接把三维可视化功能嵌入至相应的平台之中，以满足用户的不同功能需求。
在此次系统开发过程中，应用集成二次开发方法，利用Vc++8.0开发平台，三维图像引擎则是使用OpenGL。OpenGL绘图的实现包含以下流程：使用语句在OpenGL绘图系统之中将图形画好，在经过Swapbuffer程序将把绘制图像输送到操作系统的DeviceContext之中，再把绘制的图像通过显示器呈现在用户面前。
3 地理信息三维可视化系统流程设计
3.1 地理信息三维可视化系统流程设计
在地理信息三维可视化系统中，一共含有3个不同的功能，分别为基础信息服务功能、专题信息服务功能以及地理信息分析功能。上述不同的功能可以同时运行，还能依照具体的需求而选用其中某一个功能。所以，在此系统开发过程中，是依照事务类型数据流图完成设计工作。具体数据流程设计如图1所示。
数据首先输入至事物中心，在此依照数据类型的不同，采用不同的加工路径对数据进行加工处理，然后将加工后的数据输入至各个接受分支中，并将数据储存于主模块，在受到相应指令以后，系统便会从主模块中将数据调出，通过不同的发送分支，发送到动作层，然后将获得的数据呈现到用户面前。
3.2 地理信息三维可视化系统结构设计
系统结构采取多层分布式的结构，共包含有数据层、支撑层以及应用层等。数据层包含有地理信息以及三维模型数据库，并采用SqlSDE作为系统的数据引擎，从而对空间数据信息以及属性数据信息进行有效的管理。在支持层中，利用开放数据库互联技术，来完成相关数据信息的管理以及访问。系统中的应用层属于核心层，通过OpenGL函数库来完成三维空间的呈现以及漫游。
3.3 地理信息三维可视化系统功能设计
地理信息三维可视化系统功能结构如图2所示。
（1）模型选取功能。通过对遥感影像技术以及数字高程模拟技术的应用，可以构建出具有极高真实性的三维地形肩颈，同时还可以把特定范围中的三维模型结构转变成地理信息三维可视化系统中的固有格式，并将这一模型导入平台之中，形成近乎真实的三维景观。
（2）放缩漫游功能。系统能够进行无极的缩放，还能进行无边界的漫游，同时，也可以对三维可视化模型进行标注，添加交通信息以及境界信息等一些矢量要素信息。
（3）分析功能。系统能够基于三维地形基础，而完成相应的地形环境分析，还能够实现三维空间管理。
（4）坐标查询功能。可以把分布在空间不同的管理目标加以统筹管理，能够将不同的数据信息挂接于一个特定目标上，还可以保存所形成的场景，再次使用时能够随时地调用，可以有效地减小系统运行的负荷。
根据上述几项系统的具体功能，在进行系统设计过程中，专门提供了三维可视化场景浏览过程中使用的工具，确保使用者可以在三维场景之中完成漫游、分析等各种操作，同时也可以将不同的多媒体信息挂接于三维可视化场景的节点上，完成对场景的标绘，也能够为用户提供坐标信息的查询以及地点的查询等。
系统操作是通过设置的目录树功能加以实现。系统除了拥有相应的编辑功能以外，同时还可以在模型中挂接不同的多媒体信息，确保了三维可视化场景在表现的过程中更为生动与全面。
4 结束语
对于地理信息三维可视化系统的开发与研究，不仅仅是对地理信息二维系统进行简单的扩建，其实是在三维空间模型以及三维空间数据库等多个方面实现可视化操作。分析了地理信息三维可视化系统开发方法，阐述了地理信息三维可视化系统流程设计，希望可以为地理信息三维可视化系统开发提供一定的参考。
参考文献
[1]郭宗昊.基于GIS的列车定位可视化技术研究与实现[D].西南交通大学，2017.
[2]刘 江.梨园水电站三维地理信息系統的关键技术研究与应用[D].昆明理工大学，2017.
收稿日期：2018-8-12