三维数字城市范文精选

摘要:当前，城市信息化工作已经成为各级政府、各职能部门的主要工作内容之一，各地都在开展类似的工作，本人在规划、国土、建设、房管等部门积累了丰富的信息资源，做了一定的三维城市建设的解决思路，予以总结，形成如下文章，供正在开展此项工作的部门与组织探讨。

关键词：三维城市，智能，规划决策；

1三维城市建设目的和意义

当前，城市信息化工作已经成为各级政府、各职能部门的主要工作内容之一。各级地方政府正在广泛运用高科技构建数字城市、智能化小区、智能交通系统等，以提高城市管理水平，改善软环境。包括规划、国土、建设、房管等在内的各部门的信息化工作的开展如火如荼。在这样的形势下，建设三维城市规划系统，其主要意义在于使得决策者、设计师和用户对城市景观的现状和规划设计的描述摆脱基于二维地图（平面图）和三维实物模型的表现方式，代之以计算机辅助的三维立体表现方式，因而有直观的三维立体效果印象，这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。

通过三维城市规划辅助决策系统，城市规划与管理者可以轻松随意地修改规划方案，改变建筑高度，改变建筑外立面的材质、颜色，改变绿化密度等，这样不同的方案、不同的规划设计意图通过三维城市规划辅助决策系统实时的反映出来，规划者可以做出很全面的对比，并且可以快捷、方便的随着方案的变化而做出调整，辅助规划者做出科学的决定。从而大大加快规划方案设计的速度和质量，提高方案设计和修正的效率，也可节省大量的资金。三维城市规划辅助决策系统可以应用在城市规划、旧城改造、房地产开发、交通管理、公安指挥、消防调度、洪灾评估、军事指挥等部门，具有广阔的应用前景。

2 城市景观三维建模

2.1建模技术要求

数字三维模型制作涉及到城市地形、城市建筑物、城市公用设施、城市绿化地下管线等种类，而且在同一种类中也有多种类型如城市建筑各式各样，建模时应特别注意以下几点：

摘 要：建立一个高精度、覆盖面广的三维大地测量基准平台能有效满足城市化建设对城市空间数字信息的需要。该文介绍了三维大地测量基准的三个技术核心和平台的建立对数字城市建设的意义。

关键词：三维 测量基准 数字城市

中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0255-01

1 高精度三维大地测量基准建立的内容

目前新疆已有部分城市已建立“连续运行参考站网络系统”（Continuously OperatingReference Stations，简称CORS系统），各政府部门对基础设施的建设说明了该测量基准的建立对于数字城市建立的意义，即通过对城市基础地理信息的采集、处理、分析和供应为数字城市建设提供基础信息服务。“三维大地测量基准”是基于网络的、动态地、连续地，同时也是快速、高精度地获取空间数据和地理特征的现代信息基础。

1.1 高精度GPS网控制建立

GPS网控制建立是指利用现代计算机、数据通信和互联网组成网络，及时向用户提供动态的经过检测的不同观测值以及有关信息。GPS定位技术应用于城市测量，根本变革了传统测量技术的布网方法、作业途径和程序。GPS控制网系统具有覆盖面广、定位精度高、可靠性强、费用低廉等优点，并结合厘米级大地水准面的建立，为城市规划提供全方位、全天候的数字信息服务。由基准站（参考站）、系统中心、呼叫中心、数据通信、用户应用等子系统组成建立GPS控制网需要的硬件设施有：基站配备电脑及调制解调器、基站固定电话线、手机及手机卡；软件设施有：数据库管理模块、基站状态监控模块、无线数据模块数据通讯管理模块；最后还有接受GPS信息的RTK机。

1.2 厘米似大地水准面建立

摘要：传统规划审批管理手段无法满足城市建设快速发展的需求，城市规划审批管理日常工作必须增加科技含量。滨州城市规划三维审批辅助决策系统以虚拟仿真技术为基础，构筑一个三维 “数字”虚拟环境平台，为城市规划建设和管理提供了决策和依据。

关键词： 城市规划 三维 系统

Abstract: the traditional planning the examination and approval administration method can not meet the needs of the development of the urban construction of rapid, city planning the examination and approval administration daily work must increase the content of science and technology. Binzhou city planning examination and approval decision support system of 3 d virtual simulation technology as the foundation, construct a three dimensional "digital" virtual environment platform, for urban planning and construction and management provides decision-making and basis.

Key words: urban planning 3 d system

中图分类号：TU984文献标识码：A 文章编号：

1.系统建设背景

1.1 “两区”开发的需要。黄河三角洲高效生态经济区和山东半岛蓝色经济区的开发建设上升为国家战略，为滨州市的发展带来了前所未有的发展机遇。随着我市经济建设和城市建设的快速发展，对城市规划管理工作提出了越来越高的要求。城市规划是城市建设与发展的引导者和先行者，城市总体规划中对城市规划和城市建设提出了总体要求以及对城市的规模、空间发展形态提出了建设目标，如何提升我市城市规划管理工作手段，创新规划管理模式，提高规划管理水平，又快又好的引导我市城市建设工作，适应我市经济和城市建设快速发展的要求，是我市城市规划管理实际工作中需要着力思考和解决的问题。

1.2提高规划管理和审批效率的需要。城市建设快速发展的同时，也带来了许多新问题，如如何充分利用技术手段特别是信息化手段提高城市规划审批效率，如何为领导决策提供参考，如何将分散的信息转化为集中的资源等，传统的手工处理方法已经不能适应现代化管理的要求，只有采用新技术、新方法才能满足现代城市发展日益增长的需要。

摘要：当今社会中数字城市建设已成为当前城市信息化建设的主要目标。本文从数字城市概念和当前我国的数字城市建设出发，继而阐述了三维GIS在数字城市建设的作用，基本模型框架及关键技术。三维GIS是全面推进数字城市建设、城市信息资源共享、提升信息资源应用价值的有效途径之一。

关键词：三维GIS数字城市城市规划

引言：随着GIS应用的深入，人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题。数字城市建设已成为测绘领域一个重点研究对象，城市三维信息系统的建设必将成为数字城市系统建设的主要内容之一，它将利用城市现有的空间地理信息、政务信息等信息资源和通讯基础设施，通过城市建模和三维景观可视化，实现城市真实三维景观再现，为电子政务、业务应用和公众服务搭建3DGIS服务平台。

1.三维GIS概述

1.1 三维GIS的定义

从不同的角度出发，GIS有三种定义：①基于工具箱的定义，认为GIS是一个从现实世界采集、存贮、转换、显示空间数据的工具集合；②数据库定义，认为GIS是一个数据库系统，在数据库里的大多数数据能被索引和操作，以回答各种各样的问题；③基于组织机构的定义，认为GIS是一个功能集合，能够存贮、检索、操作和显示地理数据，是一个集数据库、专家和持续经济支持的机构团体和组织结构，提供解决环境问题的各种决策支持。

1.2 三维GIS的特点

在三维GIS中，空间目标通过X、Y、Z三个坐标轴来定义，它与二维GIS中定义在二维平面上的目标具有完全不同的性质。三维空间数据库是三维GIS的核心，三维空间分析则是其独有的能力。与功能增强相对应的是，三维GIS的理论研究和系统建设工作比二维GIS也更加复杂。

摘要：随着城镇化建设飞跃发展，现有城市地下管线数据库难于跟上城市建设需要。本文主要阐述了城市地下管线数据库的现状，建立城市地下管线三维数字模型的设想展望及优点。

关键词：城市地下管线、数据库、三维数字模型

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

引言

法国作家雨果曾说,下水道是“城市的良心”，从这个角度来说，市政工程就应该是“良心工程”。改革开放以后，我国城市化建设飞速发展，城镇不断地扩大。然而对于各级城市管理者而言，通常重地上、轻地下，重审批、轻监管，重建设、轻维护。并且地上是面子工程，自然要重视；地下反正“看不见”，什么都不是，所以没有多少城市管理者会重视，也就是地下的建设与管理滞后而引发不少的后果。

2010年7月南京野蛮施工引起地下丙烯管道爆炸事故。也就在去年夏天，我们就见证了这样一个笑话。中国的心脏—北京，在短短的3个小时内，便呈现出一片“水世界”景象。面对突如其来的洪水，众多外出的市民都没来得及返回家中，于是大街、地铁、天桥上出现了多道美丽风景，“水帘洞”“大瀑布”等在这座繁华的大都市一一出现。甚至有人葬身在这场暴雨中，这无疑是一个城市的悲凉。相反6百年历史的紫禁城安静的屹立在北京的中轴上注视着这一场暴雨带来的动荡，这值得我们深思。

城市地下管线数据库现状

许多城市有这样的通病，地下管线陈旧超期服役，并且年久失修，加上野蛮施工、无序作业，市民苦不堪言。以上现象已经引起了城市管理者的重视，城市不应只有华丽外表，人们的生活应更加方便、更加舒适、更加满意生活环境。道路的反复开挖少了，拉链马路少了，野蛮施工少了。也由于城市土地资源有限，城市建设向地下空间拓展与发展是必然的趋势，怎样有效、可控、有序的发展地下空间是城市管理者正在思考的问题。于是本世纪初已有不少城市开展地下管线普查，并建立城市地下管线数据库。但城市地下管线历史久远，管种多，权属单位多。因此这样的数据库数据多，冗余量大。并且此数据库调用及查询都是图纸结合数据表，不够直观，调用及查询效率低，非专业人士难以看懂及读懂这些数据。因此运用二维图纸加数据表形式的城市地下管线数据库难以面向社会与公众，难充分达到共享、共利用。况且国内大部分城市的城建、电力、电信供水等单位各自为政，有关数据共享困难，利用率不高，查询复杂的现状，更使城市地下管线数据更新及维护很难跟上城市发展建设步伐。图纸加数据表的二维城市地下管线数据库模式，已经难以对大量管线信息进行有效描述和表达了。

摘要：三维模型能够真实、生动地表达三维空间信息，成为数字城市的研究重点。建筑物的三维建模作为主要的建模内容有着重要的地位，快速、逼真地建立建筑物的三维模型成为建模的研究重点。本文基于笔者多年从事数字城市的相关工作经验，以三维数字城市为研究对象。探讨了数字城市中三维建模的主要内容和相关建模方式，并以实例的方式实现了三维建筑物建模，结果表明该思路能满足实际应用。全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：数字城市 三维建模

中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)03(a)-0000-00

1 引言

“数字城市”的概念来源于“数字地球”，它是“数字地球”的理念在城市的引用、延伸和拓展。由于在理解层面和切入角度上的差异，目前仍很难对“数字城市”内涵作确切的定义。但随着对“数字城市”理论与技术的研究及应用探索的不断深入，人们对它的认识将会逐渐趋向统一，并形成对它的标准定义。

三维模型能够真实、生动地表达三维空间信息，成为数字城市的研究重点。建筑物的三维建模作为主要的建模内容有着重要的地位，快速、逼真地建立建筑物的三维模型成为建模的研究重点。

三维地理信息系统的建立，可以和现有的二维地籍数据、规划数据、土地利用数据等结合，分别形成三维地籍系统、三维规划系统、三维土地利用系统等。这些三维系统具有快速的三维漫游、查询、定位、统计、分析、打印输出等功能，将更好地为“数字国土”服务。三维模型的快速建立与更新，对维护三维地理信息系统数据的现势性、直观性、更好地为国土资源利用提供更好的决策，具有十分重要的作用和意义。

2三维建模技术现状

【摘要】随着时代的信息技术和虚拟城市领域名在全球的快速发展，全市人民在各种三维的空间中生活，为了应对日益紧迫的科技发展，三维建模技术，通过使用三维建模软件，建立根据收集到的数据由不同的地理实体，如：地形，建筑，道路，水，树，草和它的一些辅助设施，创建在一个虚拟的三维空间和现实功能地面貌像的三维模型。大规模城市三维建模工程不断出现并能够利用这些模型进行有关城市开发决策支持、城市的规划设计、应急指挥、三维空间分析、污染分布仿真、土木工程等工作。近年来随着城市三维模型越来越广泛地应用，以及虚拟城市三维可视化、在一系列领域显现出巨大的潜在价值，从而成为大家一直关注的热点，三维模型的表示日益成为地球空间信息在线服务的主要方式。

【关键词】三维建模技术 技术构建 数字城市 应用

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

一、 三维技术构建

数字城市需要一个逼真的模拟，实时动态的环境中，考虑到硬件限制和虚拟现实系统。

数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面：基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术，用一个小平面来模拟表面，从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形，矩形或其它多边形，但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的，直接创建基本几何体，根据要求修改调整对象的形状，或使用放样面片建模，组合对象创建的虚拟现实工程，多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷，但它产生一个光滑的表面，因此适于构建规则形状的对象，如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的，同时可根据要求，只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。

在国内，建设“数字城市”在全国形成一般不可阻挡的浪潮。围绕第一阶段建立自己的数字化城市或数码领域，更多的数字移动通信，数字化校园，小规模项目的实施建设，并取得了一些进展。相当一部分的城市已经把数字城市的推进纳入了统筹规划这样一个战略高度。我国的增幅部门与学者对数字城市的建设重视于2009年10月22日在北京举行的第四届国际数字城市大会，将以“顶层架构数字城市发展，提高公共管理与服务水平”为主题，以使国家及城市政府与建设界、科技界、IT界、金融界、教育界等人士的互动研讨，在政府宏观决策指导、政策法规配套，建设运作机制、科技创新攻关、行业应用实践、产业发展思路等方面激发创新，商议讨策。

二、三维建模技术应用

摘要:三维建模技术是城市三维可视化的基础，也是三维城市GIS 应用的关键。对城市空间实体三维建模技术和可视化过程进行深入研究，探讨基于不同数据源的地形和地物的建模方法，并提出了一个城市三维可视化应用系统框架，为城市数字化建设提供了一个有效、可行的方案。

关键词：三维建模；可视化；地理信息系统

中图分类号： TU984.11+1 文献标识码：A文章编号：

Abstract: the three-dimensional modeling technology is the city of 3 d visualization, is fundamental to three-dimensional city GIS application of the key. To the city space entity of 3 d modeling technology and visualization process further research, this paper discusses the different data sources terrain and based on the features of the modeling methods, and puts forward a city 3 d visualization application system framework for city digitlizing construction provides an effective and feasible scheme.

Keywords: 3 d modeling; Visualization; The geographic information system

城市GIS正从二维GIS发展到三维GIS ,城市三维建模与可视化技术是一个研究热点,也是三维GIS应用的关键技术。城市三维可视化系统是指能对城市区域内空间对象进行三维描述和分析的GIS应用系统,是一个可视现实和虚拟现实集成的系统。随着GIS技术、数据库技术、网络技术、计算机图形显示技术和硬件的快速发展,三维可视化技术在城市规划、市政管理、公共交通、电力、水利、旅游等多个领域得到了广泛应用。三维建模与可视化尽管在理论研究和实际应用中取得了很大进展,但在复杂建筑物建模、纹理提取、信息获取和卫星遥感图像矢量化等方面还有一些问题有待研究解决。

1、数字城市三维模型建模方法

可视化与数据建模密不可分,城市实体三维建模是实现城市三维可视化的关键,城市实体的三维表达与分析都是重要的研究内容。构成数字城市的各种空间实体在几何结构、内部属性等方面都具有不规则性、不确定性和复杂性,整个城市实体就是一个三维、动态的开放系统。表示地理信息空间数据的六大要素包括地貌、居民地、植被、水系、道路和境界,对于城市而言,其中重要的是地貌和居民地。从实体建模的角度看,城市模型主要分为地形模型和地物模型两个大类,包括地形、地物以及实体空间位置的几何模型和描述地表覆盖、地物纹理信息等。

【摘要】现代数字城市的三维模型已经成为地理空间框架建设项目一个非常重要的组成部分，其不但可以将城市的立体景观从多个角度体现出来，还能够将城市风貌非常直观地还原出来。本文主要以数字城市三维模型的精度作为研究对象，对在不同数据条件和需求下的数字城市三维建模的精度控制进行研究分析。

【关键词】数字城市；三维模型；精度

最近几年来，三维模型的可视化技术已经成为了大家所关注的热点问题，目前，我国在大部分都建立了城市三维信息系统，而且在很多领域都发挥了很大的作用，主要包括城市规划设计、辅助决策等多方面。三维数字城市能够对真实城市以三维的模型表现出来，而且代替了传统平面地图，能够带给使用者一种真实生活般的环境，也就是虚拟城市环境。这种对三维虚拟城市的数字化管理，不但能够提高城市空间信息共享和利用水平，而且还可以在给城市规划、建设带来可持续发展的信息服务，将城市整体信息化管理水平得到进一步的提升。

虽然三维模型能够带来多样性的立体表现，让使用者有一种身临其境的感觉，然后，对于制作那种较为高精度的三维模型数据不但要增加生产的模型成本，而且会对系统速度造成严重的影响，这会使得延缓了模型生产进度。所以，在制作三维模型的时候，在项目初期就要考虑的三维模型的精度控制问题。

1 模型精度类型

一般依据数字城市建设项目的要求，可以大致将三维模型建设的精度分为四大类：体块模型、基础模型、标准模型、高精度标准模型。如表1所示：

表1 三维模型精度类型

类型 平面精度 高程精度 表现精度 技术要求 设备要求 数据要求 生产效率 效果 成本

0引言

基础空间数据作为社会发展中基础性、关键性战略资源，为政府管理辅助决策等方面提供了资源保障，在政府部门信息系统建设中发挥了巨大作用［1］。但是，随着“数字城市”建设的推进，随着公共安全、应急联动等对基础空间信息的保障能力提出新要求，目前共享方式已不能满足需要［2］，建设三维数字城市，不仅大幅提升城市基础数据的开发利用水平，而且对政府部门间、不同行业的信息资源共享服务应用具有重要的借鉴价值。

1建设意义

该项目的实施建设：不仅有利于提升整个城市的综合实力，而且有利于城市经济运作与国际市场协调，是推动改革的重要举措。能实现对城市地理空间信息资源的合理规划和有效管理。能彻底改善“信息孤岛”现象。能较好实现各类地理空间数据的整合，维护更新现势数据。将在土地利用动态监测、农业、林业、防汛防灾、城市规划乃至日常生活等领域具有广泛应用前景。

2系统建设目标

系统的建设目标：“数字城市”是一个由多种高新技术支持的计算机网络信息系统。它不仅能在计算机上建立虚拟城市，更主要的是能促使城市不同部门、层次之间的信息共享，减少资源的浪费和功能重叠，进而从宏观全局的角度制定城市规划和管理的整体战略［5］。“数字城市”的基本内涵包括以下几个方面：城市信息资源的开发与应用；城市信息基础设施建设；城市信息技术的开发与信息产业的发展；城市信息化的标准、规范与法规的制定；信息人才的培养与信息知识的普及。

3系统体系架构

系统的整体体系结构遵循三层架构体系，包括数据层、逻辑层和应用层3个应用层次。采用B／S结构的组织模式，为政府提供对多种数据等的管理，系统采用ArcServer为GIS平台，Oracle为数据库服务器，利用多种软件技术，实现对国土规划数据、安全生产数据等的显示、查询、统计等功能，为城市规划管理工作提供支撑。总体结构图如图1所示：数据库层：为系统提供基本的数据服务。逻辑层：包括GIS服务层和系统功能层2个层：GIS服务层提供底层GIS管理服务；系统功能层在开发接口之上封装一套统一开发接口，实现对底层数据的访问。应用层：此层是系统主要应用模块，用户通过桌面访问系统数据，进行查询、统计分析等工作。