三维 GIS 在智慧城市中的应用分析

三维 GIS 在智慧城市中的应用分析

杨哲珺

苏州市交通运输应急指挥中心  苏州  215000

【摘要】在我们的日常生活中，现代信息技术的应用非常普遍，涉及各个领域，信息技术的应用便利了我们的日常生活。现代信息技术的使用，为社会的发展做出了重要的贡献。三维GIS就是三维地理信息系统，这一技术在智慧城市中扮演着重要的角色，通过相关应用可有利于城市的规划与建设，方便智慧城市的构建。本文具体探析三维GIS在智慧城市中的相关应用。

关键词：三维GIS；智慧城市；地理信息系统

城市化发展进程的不断加快，城市建设规模逐步扩大，千万级人口的大城市逐渐变多。因此，城市管理范围逐渐扩大，管理的领域涉及颇多，社会治理体系日渐复杂，这些矛盾逐渐突出。为使城市更好的发展，使城市坚持走社会科学发展道路，我们就应该提升智慧城市建设水平，并且将三维地理信息系统应用在智慧城市建设中。相比于二维的地理信息系统来说，三维地理信息系统可以更加丰富的展示空间信息，将空间地理信息直观化与立体化呈现。三维地理信息系统的有效应用，为我们建设智慧城市提供了诸多可能。在智慧城市中，三维GIS技术扮演着重要的角色，该技术能够给出可视化的解析方式以及支撑战略，因此它已经成为调和政府机关、社会公众、城市之间便利的工具。现如今，三维GIS技术发展迅速，但今后依然会存在着较大的挑战，国家、政府、企业等都需要做出努力，不断完善三维GIS技术的使用，使其能够更快、更完善的落实在智慧城市的建设中。

1三维GIS技术应用优势与智慧城市概述

三维GIS技术在实际应用过程中拥有自身独特的优势，它搭载了较为丰富的信息，可将信息一体化、系统化地呈现出来。相比于传统的GIS技术，三维GIS技术提高了信息的承载量，优化了信息的表达效果，因此，在建设智慧城市中，这一技术的应用为其提供了强大的技术支持，保证了地理信息数据的精准度与可靠性。三维GIS技术还具备较强的可视化效果。因此，可利用该技术使城市定义模型更加完善，更加直观，城市管理人员也可通过三维模型直接掌握城市的现状。利用三维空间模型，城市建设者与城市管理者能够直观地对城市的空间布局、定义特征有完整的把握。因此，三维GIS技术在一定程度上会促进城市的建设以及开发。

在城市建设与发展过程中，有效地应用信息化技术，能够提高城市管理水平，提升城市居民生活水平。智慧城市与信息技术的结合，使城市能够得到高质量发展，同时，这也是信息化时代的必然要求。智慧城市可利用比较先进的信息技术，根据程序运行结果，有效感知城市运行信息，快速高效处理海量数据，再加上物联网技术以及大数据的使用，使城市生态管理、 居民日常生活水平、城市公共安全等各方面都有质的提升，便利了人们的日常生活，总体促进城市与经济的发展。

2三维GIS技术在智慧城市中的应用

2.1三维GIS空间数据库模型

智慧城市的发展需要结合互联网时代的需求，采用新的技术手段收集城市发展信息，同时可使信息实现远程传输。三维GIS技术与传统的二维GIS技术相比，可以为城市提供更加完善的空间模型以及管理方案，在地理数据模型中结合三维GIS技术可实现数据的收集，之后利用相关软件对数据实时转化，形成智慧城市需要的数据模型。三维GIS技术可实现地上、地下以及室内、室外多方面的一体化表达，可直观地表现出三维空间。我们在建造三维空间数据模型时，需要对比参考数据来源格式、以及数据的分布特性，考虑好建模对象特征以及建模在实际应用过程中的目的，确保可实现模型操作功能。我们结合城市实际应用需求，实现三维空间数据的建立。在不同的应用场景中，三维空间数据结构构建模式也有所不同。

2.2物联网技术在智慧城市交通中的应用

在智慧城市中，我们需要解决人们的日常出行问题。要使用现代信息技术为居民提供便利，使交通资源发挥出作用，提升城市居民通勤效率，减少交通拥堵等问题，改善人们的日常出行。在传统道路管理模式中，某些城市总体管理水平还有待提升，管理效率仍有待提高，经常出现通勤不畅等现象，给城市居民的出行带来不便。因此，我们需要利用物联网技术，全天候全周期监测城市交通的运行，保障城市交通安全有效有序。

2.3高性能三维GIS可视化系统

三维GIS数据具备较强的可视化以及真实性，为保证数据的精准度，人机交互响必须实时，同时低延迟，并保证图像的质量以及较为逼真的场景。为了提高场景的实时性与逼真性，尤其是室内图像到室外图像的精细度，我们就应该解决实时绘制与场景复杂性之间的矛盾，以期提高数据模型的真实感以及可视化。为解决这一难题，我们在智慧城市的建设中，有效应用三维GIS技术，利用三维空间组织管理以及动态调度的机制，使城市三维空间数据得到优化，剔除在视线范围内复杂物体的遮蔽影响，做到较为复杂的三维场景实时绘制，绘制出精细模型以及大范围模型，实现了实时可视化的需要。

2.4公路管理领域的应用

三维GIS的应用场景很广。在公路管理领域，实际工作中，我主持开发了三维GIS应用平台，对国省干线管养工作进行了信息化优化。

《苏州公路管养辅助决策可视化平台》为已建设的一期平台，包括已建设公路路产可视化数据库系统、苏州公路联合巡检系统、公路路政管养信息可视化系统，公路路面管养信息可视化系统；报表查询与统计等模块。一期平台有效辅助了公路管养、统计与查询等日常工作，对提高工作效率和节约养护成本起到了较好的积极作用；针对一期建设与本次苏州市普通公路三维GIS应用平台建设集成，我做出以下分析：

公路路网三维GIS服务建立

基于三维实景GIS的数字公路体系采用移动道路测量系统，无人机航拍技术，获取的可视、可量、可挖掘的地面立体影像对序列与高分辨率遥感影像无缝集成的链接，将形成“天地一体化”的数字公路平台，实现公路数字可视化建库。在此基础上可对可量测实景影像的测量与任意标注，并将其链接到其他专业数据库中，真正实现公路地理信息、专业台账信息和可视化影像信息的有机结合，从而为各业务、应用和服务系统提供一个完全真实的数字公路平台，进而为公路发展规划、路网布局、公路建设、公路灾害的有效预测、预警、预报以及突发性事件快速处理提供决策支持及公众服务，最终实现公路信息化、可视化和智能化管理。

公路三维路产路权台账库建立

基于地理信息系统(GIS)，全球定位系统(GPS)，三维可视化技术，以及遥感影像空中三维建模技术的公路资产管理系统，为实现公路资产管理现代化科学化智能化提供有效方案。

公路全资产基础数据系统主要管理两种数据：属性数据和空间数据。属性数据包括大量的调查统计数据以及公路可视化信息。空间数据指的是公路地图数据。数据反映公路及其附属设施的空间坐标位置。然而公路资产具有空间分布区域广泛、实时性要求高等特点，也就需要实时准确地反映分布在广域空间的公路资产的各种状况。本系统提出一种基于多源数据的公路资产管理系统架构，将属性数据（特别三维及无人机遥感影像属性数据）和空间数据（公路地图)）结合起来，通过视频无人机遥感影像和GPS的手段，有效解决公路资产空间数据和属性数据的获取问题。

目前，苏州公路管养任务超饱和，我们只有不断提高管养工作效率，才能应对当前形势下的挑战。通过开发三维GIS应用平台，把现代信息技术引入到路面管养、路政管理、桥梁管养的公路管理过程中。

目前苏州公路三维地理信息可视化平台二期开发已经开发运行上线。应用平台推动了基础地理信息、专业台帐信息和可视化影像信息的有机结合，为苏州公路路网布局、公路建设、养护管理、路政巡查中的突发事件快速处理提供决策支持和公众服务。

3结束语

三维GIS技术在智慧城市建设方面起着重要的作用。该技术在应用过程中可以收集海量的数据，同时将城市地理信息整合构建成三维模型，便于城市管理者了解、掌握城市各方面基本信息，能够为城市的实际规划以及城市布局提供全面的参考，有利于促进城市的高质量发展。利用三维GIS技术建立起来的城市数据模型，可以更加直观地对城市空间进行立体还原；同时也可结合数据的变化，将模型实现实时调整，提高城市建设的质量以及管理效率。除此之外，三维GIS技术也可应用于城市安全管理、城市交通规划、城市管道治理等诸多方面。与传统的模式相比，它具有较多优势，通过结合物联网技术，使城市系统更加完善，让数据做到可视可测，遇到城市发生突发事件的处置响应效率也能大幅提高，为城市管理提供新的思路和手段。

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