GIS+模块在虚拟城市规划管理系统中应用初探.pdfVIP

GIS 模块在虚拟城市规划管理系统中应用初探 王春1 2 1 ，韩勇 ，陈戈 1 中国海洋大学 海洋遥感所 海洋遥感教育部重点实验室，山东 青岛 266003 2 青岛勘察测绘研究院，山东 青岛 266041 【摘要】 虚拟现实和城市规划的紧密结合，使得数字城市的应用越来越广泛；在虚拟现实基础上建立 的虚拟城市管理系统成为城市规划、城市建设的新平台。鉴于传统 GIS 在二维城市规划与管理中已得到了 较为广泛的应用，本文通过阐述虚拟城市规划管理系统的特点和 GIS 在城市规划中的功能，提出了将 GIS 技术应用于虚拟城市系统中的方法，介绍了 GIS 功能在系统中实现的设计原则、体系结构、数据模型、数 据组织和可视化技术。最终实现了 GIS 在三维虚拟系统中的应用，本文以实例系统表明，在三维的城市规 划管理系统中加入 GIS 分析功能使城市规划效果的可视性大大增强，规划设计过程更加科学合理，更能够 准确全面的辅助城市决策者做出正确的决策。 【关键词】虚拟现实，三维地理信息系统，虚拟城市，规划管理 中图分类号： 文献标示码： 文章编号： 0 ． 引言 当今世界，以信息技术为主要标志的科技进步日新月异，高科技成果向生产力的转化 越来越快，初见端倪的知识经济预示人类的经济社会生活将发生新的巨大变化。现代信息技 术不仅深刻地影响着现代科学技术、教育、工农业生产，至经济建设的各个方面，随着计算 机技术、遥感(RS)、地理信息系统(GIS) ，虚拟现实(Virtual Reality) , CAD 等技术的兴起， 它们为城市建设和管理提供了新的技术与手段。 到目前为止，传统 GIS 在城市规划与管理中已得到了较为广泛的应用。但是现有的城 市规划 GIS 系统都是基于二维的， 对二维空间信息的描述 GIS 的各项技术已经成熟， 由 于二维地理信息系统用二维的方式表示实际的三维事物，具有很大的局限性，大量的多维空 间信息无法得到利用，使其规划及设计结果可视化、图形表现能力、交互功能、评价其设计 成果与环境的协调关系等较低[1] 。 而作为近年来刚刚兴起的 VR 技术，显示出旺盛的生命力，VR 技术在城市规划和仿真 中的应用一直是人们关注的热点，而且正逐渐开始发挥其它技术无法替代的作用，为新城区 的规划和宣传城市的发展提供了全新的技术手段。而将 GIS 强大的分析模块，数据管理模 块融入虚拟现实场景中也成为学术界和信息业关注和研究的新动向，早在二十世纪 90 年代 初 Faust 和 Koller 就成功地将地理信息系统和虚拟现实系统进行集成试验，但 GIS 与 VR 的融合不是两者的简单连接，而是从空间模型分析到空间数据库的结构直至三维数据的可视 化，包含两者数据、模型、功能的一体化设计。 1． 虚拟城市规划管理系统 在城市信息化中，与地理信息相关的城市问题包罗万象：经济建设方面，涉及到区域经 济环境分析与管理；房屋建筑方面涉及旧城改造，合理规划城市空间；市政设施方面，涉及 地下管线管理与规划，市政设施选址；环境保护方面，涉及绿化规划与管理、污染源防治等 等，把虚拟现实技术应用到城市的信息化建设中，在实现城市风貌生动展示的同时，提供在 三维可视化环境中的信息查询、统计和分析，用户借助键盘、鼠标等外设，控制在虚拟城市 中的行走路径和观察角度，可以随意在整个虚拟城市中观看各个建筑物，人与虚拟的三维环 境发生交互作用， 用动态和交互式方式对未来城市建筑和城市建筑群体进行身临其境的全 方位的审视。由此对城市未来的可持续发展提出合理的意见和建议，为城市的建设与规划提 供辅助决策的依据。 型 模 维 Dem入 三 导 立 像 建 成 图 生 景 果 实 效 影 阴 据 数 适 路 线 制 录 视 点 询 查 息 体 实 析 信 分 间 息 空 信 间 空 题 专 划 规 数 时 据 导