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二维GIS经历四十年的发展,各项功能已经日臻完善,随着GIS应用的不断深入,二维GIS已经无法满足应用的需求,用户迫切需要将三维GIS作为查询、分析的媒介,达到所见即所得的效果;而三维事实上还处于理论研究阶段,复杂的空间数据模型及繁琐的算法使其难以实现。
本论文以二维与三维GIS的结合性研究作为出发点,参阅了国内外大量的相关文献,分析了二维与三维GIS各自的优缺点;研究了地形实时可视化算法和三维坐标查询算法,并进行了改进;提出了交替运作二维与三维GIS,使两者优势互补的应用于一个系统中的论文核心思想;根据论文核心思想设计并实现了一个集二维GIS与三维GIS于一身的混合型GIS系统;二维采用ArcGISEngine二次开发技术实现,三维采用VC与OpenGL底层开发为ActiveX控件,并通过二维与三维的互通信及坐标对应关系,实现了二维与三维的互动。
本论文的研究结果表明,通过二维与三维的互动可以大大简化运用单一方式难以实现的功能,在二维与三维中进行视图切换,既克服了二维GIS的抽象多义性,又避免了三维中漫游时的方向迷失感;应用本文改进的两种算法提高了系统的实时性和三维坐标的精度:通过将矢量数据绘制在纹理表面的方式,使原本二维的矢量数据叠加于地形表面,并具有与地形相符的高低起伏,不会出现低于或高于地形的情况,为有关部门的规划管理提供支持。
最后提出了本论文的研究展望。