三維GIS-三維分析

第七章三維分析第七章三維分析三維地理空間數(shù)據(jù)分析是GIS空間分析 的一個(gè)重要組成部分，是當(dāng)前GIS技術(shù)與應(yīng) 用的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，也是數(shù)字地球和數(shù)字城 市建設(shè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)BEA Confidential. | #三維地理空間數(shù)據(jù)分析主要涉及以下幾個(gè)方面:■■三維景觀建模三維數(shù)據(jù)可視化表達(dá) 三維景觀分析與計(jì)算 真三維GIS顯示與分析-BEA Confide-BEA Confidential. | #7.1三維景觀建模? 三維GIS數(shù)據(jù)模型7.1.1體模型? 1三維柵格結(jié)構(gòu)三維柵格結(jié)構(gòu)是一種基于體元表示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它將 地理實(shí)體的三維空間分成細(xì)小的體元，以體元的三維行、 歹h深度號(hào)表示地理實(shí)體的空間位置，并建立與屬性的實(shí) 時(shí)關(guān)聯(lián)三維柵格結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單并經(jīng)常使用的是等邊長(zhǎng)的 正方體體元（如同二維中的等邊長(zhǎng)正方形像元）「它是二 維中的柵格結(jié)構(gòu)在三維中的推廣，亦稱為鯉雪 如圖-圖7」晶胞結(jié)構(gòu)7.1.1體模型? 2八叉樹(shù)結(jié)構(gòu)八叉樹(shù)結(jié)構(gòu)是由四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)推廣到三維空間形成的一 種三維柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)將一個(gè)立方體的三維空間等 分為八個(gè)卦限，如果某一個(gè)卦限內(nèi)的物體屬于同一屬性就 不再細(xì)分，否則，將該卦限再細(xì)分為八個(gè)卦限，直到每個(gè) 住元內(nèi)都屬土園一屬性或達(dá)到規(guī)定的限差為止。

其結(jié)構(gòu)表 不如圖7.2所不圖7.2八叉樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示?BEA Confidential.7.1.1體模型?3.結(jié)構(gòu)實(shí)體幾何模型結(jié)構(gòu)實(shí)體幾何模型是物簡(jiǎn)單的兒何形體通過(guò)集合運(yùn)算 和剛體幾何變換形成一棵看序的三叉/F此表示復(fù)雜形 體樹(shù)的葉結(jié)點(diǎn)為幾何飾或麗體運(yùn)薪的變換參數(shù)，分叉 結(jié)點(diǎn)則是集合操作或是剛體的幾何變換這種操作或變換 只對(duì)緊接著的子結(jié)點(diǎn)（子形體）起作用，每棵子樹(shù)（非變 換葉子結(jié)點(diǎn)）表示它下面兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的組合及變換結(jié)果，樹(shù) 根表示整個(gè)形體? 4.四面體格網(wǎng)模型四面體格網(wǎng)模型是用緊密排列但不重疊的不規(guī)則四面 體格網(wǎng)來(lái)表示空間目標(biāo)，其實(shí)質(zhì)是二維TIN結(jié)構(gòu)的三維擴(kuò) 展四面體格網(wǎng)既具有體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)（如快速幾何變換和 顯示），也具有一些邊界表示的優(yōu)點(diǎn)（如拓?fù)潢P(guān)系的快速 處理等） —四面體格網(wǎng)的兩種類型:管贏前至硝而福507） 7——― 四面體格網(wǎng)常用柵格算法自動(dòng)生成，四面體格網(wǎng)及其 數(shù)據(jù)結(jié)藥如圖73所充四面體4四面體格網(wǎng)模型四面體體號(hào)面號(hào)屬性1 A,B,C,D面號(hào)線段號(hào)屬性A a,c,fB a,b,eC b,d,fD c,d,e線號(hào)起點(diǎn)終點(diǎn)屬性a 2~~3b 3 4c 1 2d 1 4點(diǎn)號(hào)X Y Z 屬性1 4 3 02 2 4 03 10 3 04 115 5三角形線圖7.3四面體格網(wǎng)及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)返回Advantage1 GridGrid是用一組大小號(hào)同的格描述地形表面disadvantage?BEA Confidential. I 11高程的細(xì)節(jié)變化;拓?fù)潢P(guān)系簡(jiǎn)單； 算法容易實(shí)現(xiàn)； 某些空間操作及占用的存儲(chǔ)空間較大; 地面特征與數(shù)據(jù)表示 存在不協(xié)調(diào)；存儲(chǔ)方便.在地形平坦的地方 存在大量的數(shù)據(jù)冗余7.1.2面模型區(qū)域插值法點(diǎn)插值法1根據(jù)已知點(diǎn)計(jì)算新的 2算法簡(jiǎn)單，精度較好, 適用面廣。

1把區(qū)域劃分成許多小片，用幾個(gè)多項(xiàng) 式曲面進(jìn)行加權(quán)平均，作為該區(qū)域的 擬合曲面片2精度高，適合于大中比例尺且地形復(fù) 雜的數(shù)字地面模型1. Grid生成算法:分片插值法1用多元曲面函數(shù)擬合 某一區(qū)域的地形表面圖Z4 Grid生成算法2已知點(diǎn)處的精度高， 其他點(diǎn)處精度低，只適 合于小比例尺且地形簡(jiǎn) 單的數(shù)字地面模型Expression:OUTGH1D = INGRBD1 DIV INGRID2VALIUE=NODATAOUTGRIIDVALUE =NODATAExpression： INT(INGRID1)圖7.5兩種Grid的計(jì)算方法?BEA Confidei。