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摘要：3DGIS的应用，一方面使城市规划所需要的一切信息通过数字技术表现出来，城市规划和管理人员能够从整体上了解和掌握城市各类信息，从更大和更广的范围研究和探讨城市发展的一般规律。另一方面，通过GIS提供的多种分析手段和模型，对城市现象进行更多的定量分析，从而进一步提高规划的科学性、可操作性和前瞻性。
关键词：3DGIS； 应用
Abstract: the application of 3DGIS, on one hand the city planning all the information needed by digital technology demonstrated, city planning and management personnel to understand and grasp the city all kinds of information on the whole, from the larger and wider research scope and development of city of general rules. On the other hand, many kinds of analysis provided by GIS method and the model analysis, more quantitative on city phenomenon, so as to further improve the planning of scientific, operable and prospective.
Keywords: 3DGIS; application
中圖分类号：TU984 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
1 3DGIS的基本概述
最近，3DGIS,VRGIS和3DCM等相关方向的研究 ,一直是国际前沿的研究热点。在20世纪60年代以来， GIS一直都是用二维平面加上一定的高程属性来表示，它在表达上通常是将Z值投影到二维平面上进行处理，这对于同一（x, y）位置的多个Z值不能有效表达。事实上就是我们常说2.5维GIS。在实际的应用中，它不能满足我们工作的需要，如在矿山测量等应用中，需要用真三维GIS来进行分析矿藏的分布状态。
地形面三维的表达将Z值投影到一个模型上，显示时X、Y、Z三个轴均被显示，使三维对象看起来象真正三维一样。但是面三维技术有两个明显的缺点：首先，它表达的对象内部是空的，不具备应有的信息；其次，虽然表现邻近的多个表面，但对表面交叉情况，就难以进行交叉表达和管理。
只有将这类现象置于真正的三维空间中考虑，才能灵活高效地处理各种三维问题，如三维内部属性和拓扑关系，三维空间索引和查询（空间关系查询和属性查询，位置和空间关系是空间数据库特有的查询，它包含点、线，面之间的俩俩查询）管理等。这是三维空间表达与二维GIS、地形面三维表达的本质区别之一。
2 GIS 在城市规划中的应用
2.1GIS 提供规划直观和理性的工具
常用的 CAD 软件如 AUTOCAD 等，往往图形能力强而相对属性数据的管理能力较弱，因此，CAD 一般只能作绘图软件。而 FM 系统等则往往过于专门化，而缺乏一定的绘图能力，因此也具有应用上的局限性。地理信息系统由于其对空间数据和属性数据的分析能力，弥补了原来城市规划纯图形、纯文字的缺陷，而使空间数据的图形表现和属性数据的空间分析有了很大的提高，为城市规划提供了一个直观和理性的规划工具。
2.2GIS 对规划数据的存储管理与分析功能
GIS 可以管理大容量的数据，支持多种表现形式的空间数据，提供良好的数据维护更新能力，以及查询、叠合、分类、网络、邻近、数字高程模型等空间信息的查询和分析能力，对城市规划空间分析的理性化具有重要的意义。
做城市规划设计时，需要计算规划地块的开发强度、建筑密度、建筑面积、绿化率、人口密度、容积率等规划指标。按照常规方法，需要在 CAD 软件中用手工方法量取图形的面积，手工计算数量。这种方法效率低、费时间、错误率高，直接影响规划设计的质量。GIS 技术将这种局面彻底改观。它以数据库技术为支持，在建库时分层处理。也就是根据数据的性质分类，性质相同或相近的归并在一起，形成一个数据层。这样可以对图形数据及其属性数据进行分析和指标量算，在很大程度上减轻了规划设计人员的体力劳动。
2.3GIS 在规划决策中的作用
通过如上的对规划数据的管理和分析，可以辅助规划师更好地通过对规划方案的模拟、规划方案的选择、规划方案的评估等进行规划决策。
2.4GIS 在动态城市规划、规划管理方面的作用
GIS 由于数据更新的快捷性，空间分析的实时性，对城市规划的动态调整提供了良好的技术支持。借助 GIS 的作用，可以对城市规划的实施进行监督和反馈。然后迅速的根据实施状况对规划方案进行调整，使城市规划处于一个通畅的良性循环过程中。
2.5GIS 在城市三维可视化中的应用
在平面上设计和绘制规划图纸存在许多局限性，集中在以下几方面：不能给设计人员和用户提供真实、直观、富于真实感的场景，不利于规划方案的展示；设计方案可能存在着不易发现的设计缺陷，隐藏着规划风险；设计过程周期长、效率低、资金高；由于规划设计专业性强，非专业人员和设计人员之间的沟通可能出现障碍，最终可能影响项目的实施；在宣传规划方案的效果上还有待增强。利用三维 GIS 技术，规划设计人员和管理人员可以实时、交互地观察不同方案在城市环境中的效果，可以从任意角度、方向、沿任意路线对不同方案加以比较，从而为从空间角度评价建筑提供了更加直接、有效的手段，而这些是以往的平面图和建筑缩微模型所难以实现的。
3三维可视化在城市规划中的应用
城市三维可视化在城市规划应用中的意义主要体现在以下几方面：
3.1提高了方案设计和修正的效率，规避规划设计和管理风险
应用三维仿真系统，我们可以很轻松地进行方案调整，大大加快了方案设计的速度和质量，它是是物质城市在数字化空间的再现和反映，它所建立的三维虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。在虚拟城市中，我们不仅可以看到城市的现状，还可以看到城市的过去与未来甚至城市发展的全部过程。用户在三维场景中人机交互任意漫游，很多不易察觉的设计缺陷能轻易被发现，减少由于事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾，规避了规划设计和管理风险，大大提高了城市规划管理的整体质量。
3.2丰富了城市问题研究的角度
应用三维仿真系统来研究不同的城市问题时，各种特定的功能使我们获得的信息更丰富，研究角度也更全面，从而辅助我们作出更科学、更客观的判断。同时，由于三维仿真系统能够实时地对规划项目进行真实的“再现”，很多不易察觉的设计问题就能轻易地被发现，大大减少了由于规划不周全而造成的损失与遗憾。
3.3提高了项目评估质量
一些传统的表现形式如效果图、模型等，很容易在间距、高低、光照、材料等方面被人为地修饰，以误导评估人员，从而作出有利于某一方的判断和决定。如果城建部门建立一套标准的虚拟现实系统总平台，要求开发机构或设计单位将他们的方案以相同的细节精度、尺寸比例和视觉质量直接导入，那么方案评估将更为准确、公正。
3.4提高了项目管理能力和效率
一套完善的规划管理虚拟现实系统，如果需要增加新的项目或修改其中项目，可以随时导入或更新系统的数据信息，供日后存档，这不仅极大地方便了规划管理部门的管理工作，而且可提高效率，节省成本。
3.5提高公众参与程度，增强规划公示效果
对于公众关心的大型城市规划项目，在规划项目方案设计过程中，三维可视化可以将现有的规划方案导出为交互可视化的 3D 文件，用来制作多媒体资料予以一定程度的公示，让公众真正参与到规划项目中来，提高公众参与程度。规划项目方案最终确定后，也可以通过视频输出制作多媒体宣传片，进一步提高城市规划项目的宣传展示效果。
结语：3DGS应用于城市规划管理，是城市规划设计的新方向和发展趋势。3DGS的快速建模可以很方便地应用于规划设计时的实时调整，一旦发现地物体块或空间关系不协调，即可调整；3DGS的实时浏览可以使规划设计人员很容易发现整体规划中存在的问题，以便及时解决；3DGS的三维显示可以使非专业人员也能对规划一目了然，使得汇报工作或征询意见变得非常直观和方便。
参考文献：
[1] 陈晓勇,丁松庆. 3维虚拟现实系统在城市规划中的应用[J]. 测绘与空间地理信息. 2006(05)
[2] 颜景旸. 城市规划设计中的计算机仿真技术及其应用[J]. 金陵科技学院学报. 2006(03)
关键词：3DGIS； 应用
Abstract: the application of 3DGIS, on one hand the city planning all the information needed by digital technology demonstrated, city planning and management personnel to understand and grasp the city all kinds of information on the whole, from the larger and wider research scope and development of city of general rules. On the other hand, many kinds of analysis provided by GIS method and the model analysis, more quantitative on city phenomenon, so as to further improve the planning of scientific, operable and prospective.
Keywords: 3DGIS; application
中圖分类号：TU984 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
1 3DGIS的基本概述
最近，3DGIS,VRGIS和3DCM等相关方向的研究 ,一直是国际前沿的研究热点。在20世纪60年代以来， GIS一直都是用二维平面加上一定的高程属性来表示，它在表达上通常是将Z值投影到二维平面上进行处理，这对于同一（x, y）位置的多个Z值不能有效表达。事实上就是我们常说2.5维GIS。在实际的应用中，它不能满足我们工作的需要，如在矿山测量等应用中，需要用真三维GIS来进行分析矿藏的分布状态。
地形面三维的表达将Z值投影到一个模型上，显示时X、Y、Z三个轴均被显示，使三维对象看起来象真正三维一样。但是面三维技术有两个明显的缺点：首先，它表达的对象内部是空的，不具备应有的信息；其次，虽然表现邻近的多个表面，但对表面交叉情况，就难以进行交叉表达和管理。
只有将这类现象置于真正的三维空间中考虑，才能灵活高效地处理各种三维问题，如三维内部属性和拓扑关系，三维空间索引和查询（空间关系查询和属性查询，位置和空间关系是空间数据库特有的查询，它包含点、线，面之间的俩俩查询）管理等。这是三维空间表达与二维GIS、地形面三维表达的本质区别之一。
2 GIS 在城市规划中的应用
2.1GIS 提供规划直观和理性的工具
常用的 CAD 软件如 AUTOCAD 等，往往图形能力强而相对属性数据的管理能力较弱，因此，CAD 一般只能作绘图软件。而 FM 系统等则往往过于专门化，而缺乏一定的绘图能力，因此也具有应用上的局限性。地理信息系统由于其对空间数据和属性数据的分析能力，弥补了原来城市规划纯图形、纯文字的缺陷，而使空间数据的图形表现和属性数据的空间分析有了很大的提高，为城市规划提供了一个直观和理性的规划工具。
2.2GIS 对规划数据的存储管理与分析功能
GIS 可以管理大容量的数据，支持多种表现形式的空间数据，提供良好的数据维护更新能力，以及查询、叠合、分类、网络、邻近、数字高程模型等空间信息的查询和分析能力，对城市规划空间分析的理性化具有重要的意义。
做城市规划设计时，需要计算规划地块的开发强度、建筑密度、建筑面积、绿化率、人口密度、容积率等规划指标。按照常规方法，需要在 CAD 软件中用手工方法量取图形的面积，手工计算数量。这种方法效率低、费时间、错误率高，直接影响规划设计的质量。GIS 技术将这种局面彻底改观。它以数据库技术为支持，在建库时分层处理。也就是根据数据的性质分类，性质相同或相近的归并在一起，形成一个数据层。这样可以对图形数据及其属性数据进行分析和指标量算，在很大程度上减轻了规划设计人员的体力劳动。
2.3GIS 在规划决策中的作用
通过如上的对规划数据的管理和分析，可以辅助规划师更好地通过对规划方案的模拟、规划方案的选择、规划方案的评估等进行规划决策。
2.4GIS 在动态城市规划、规划管理方面的作用
GIS 由于数据更新的快捷性，空间分析的实时性，对城市规划的动态调整提供了良好的技术支持。借助 GIS 的作用，可以对城市规划的实施进行监督和反馈。然后迅速的根据实施状况对规划方案进行调整，使城市规划处于一个通畅的良性循环过程中。
2.5GIS 在城市三维可视化中的应用
在平面上设计和绘制规划图纸存在许多局限性，集中在以下几方面：不能给设计人员和用户提供真实、直观、富于真实感的场景，不利于规划方案的展示；设计方案可能存在着不易发现的设计缺陷，隐藏着规划风险；设计过程周期长、效率低、资金高；由于规划设计专业性强，非专业人员和设计人员之间的沟通可能出现障碍，最终可能影响项目的实施；在宣传规划方案的效果上还有待增强。利用三维 GIS 技术，规划设计人员和管理人员可以实时、交互地观察不同方案在城市环境中的效果，可以从任意角度、方向、沿任意路线对不同方案加以比较，从而为从空间角度评价建筑提供了更加直接、有效的手段，而这些是以往的平面图和建筑缩微模型所难以实现的。
3三维可视化在城市规划中的应用
城市三维可视化在城市规划应用中的意义主要体现在以下几方面：
3.1提高了方案设计和修正的效率，规避规划设计和管理风险
应用三维仿真系统，我们可以很轻松地进行方案调整，大大加快了方案设计的速度和质量，它是是物质城市在数字化空间的再现和反映，它所建立的三维虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。在虚拟城市中，我们不仅可以看到城市的现状，还可以看到城市的过去与未来甚至城市发展的全部过程。用户在三维场景中人机交互任意漫游，很多不易察觉的设计缺陷能轻易被发现，减少由于事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾，规避了规划设计和管理风险，大大提高了城市规划管理的整体质量。
3.2丰富了城市问题研究的角度
应用三维仿真系统来研究不同的城市问题时，各种特定的功能使我们获得的信息更丰富，研究角度也更全面，从而辅助我们作出更科学、更客观的判断。同时，由于三维仿真系统能够实时地对规划项目进行真实的“再现”，很多不易察觉的设计问题就能轻易地被发现，大大减少了由于规划不周全而造成的损失与遗憾。
3.3提高了项目评估质量
一些传统的表现形式如效果图、模型等，很容易在间距、高低、光照、材料等方面被人为地修饰，以误导评估人员，从而作出有利于某一方的判断和决定。如果城建部门建立一套标准的虚拟现实系统总平台，要求开发机构或设计单位将他们的方案以相同的细节精度、尺寸比例和视觉质量直接导入，那么方案评估将更为准确、公正。
3.4提高了项目管理能力和效率
一套完善的规划管理虚拟现实系统，如果需要增加新的项目或修改其中项目，可以随时导入或更新系统的数据信息，供日后存档，这不仅极大地方便了规划管理部门的管理工作，而且可提高效率，节省成本。
3.5提高公众参与程度，增强规划公示效果
对于公众关心的大型城市规划项目，在规划项目方案设计过程中，三维可视化可以将现有的规划方案导出为交互可视化的 3D 文件，用来制作多媒体资料予以一定程度的公示，让公众真正参与到规划项目中来，提高公众参与程度。规划项目方案最终确定后，也可以通过视频输出制作多媒体宣传片，进一步提高城市规划项目的宣传展示效果。
结语：3DGS应用于城市规划管理，是城市规划设计的新方向和发展趋势。3DGS的快速建模可以很方便地应用于规划设计时的实时调整，一旦发现地物体块或空间关系不协调，即可调整；3DGS的实时浏览可以使规划设计人员很容易发现整体规划中存在的问题，以便及时解决；3DGS的三维显示可以使非专业人员也能对规划一目了然，使得汇报工作或征询意见变得非常直观和方便。
参考文献：
[1] 陈晓勇,丁松庆. 3维虚拟现实系统在城市规划中的应用[J]. 测绘与空间地理信息. 2006(05)
[2] 颜景旸. 城市规划设计中的计算机仿真技术及其应用[J]. 金陵科技学院学报. 2006(03)