论文总字数：16913字

摘 要

目前三维GIS逐渐成为学者们研讨的的一个热点话题，相比二维GIS空间分析的局限性以及在表达现实三维世界存在的缺陷，三维GIS则拥有着极大的优势和应用前景。

随着GIS技术的不断发展和进步，促进了高等院校数字信息化管理的水平的提升，许多高校已经开始广泛使用校园信息系统。然而目前三维空间数据的管理和分析在校园信息系统运用较少，精确的空间数据和地理信息的获取、录入、更新也较为繁琐，这使得校园信息的管理过于片面，为解决这个问题对校园系统进行可视化管理研究探索显得很重要。本文将南京工业大学作为研究对象，介绍了如何应用三维GIS技术对工大校园信息系统进行构建，探讨了如何实现校园三维模型的建立以及如何实现三维视图操作、查询等功能，从而更加有效地管理校园事务。

关键词：ArcGIS, 三维建模，三维GIS，数字校园

Abstract

The current 3 d GIS gradually become a hot topic that scholars research, compared with the limitations of two-dimensional GIS spatial analysis and in expressing the flaws of the real three-dimensional world, 3 d GIS has great advantages and application prospects.

In addition, with the continuous development and progress of GIS technology, the level of digital information management in colleges and universities has been promoted. However, the three dimensional spatial data management and analysis on the campus information system using less, accurate spatial data and geographic information acquisition, input and update, also is more tedious, which makes the campus information management is too one-sided, in order to solve the problem of campus system for visual management research to explore appears very important. Nanjing university of technology as the research object, this article introduces how to apply the 3d GIS technology to build technical university campus information system, and discusses how to build the campus 3d model and how to implement 3d view action, query and other functions, so as to more effectively manage the campus affairs.

Key words: ArcGIS,3d modeling, 3d GIS, digital campus

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2国内外研究概况 2

1.2.1国外研究概况 2

1.2.2国内研究概况 2

1.3研究内容与路线 3

1.3.1研究内容 3

1.3.2研究路线 3

第二章 技术基础 5

2.1三维建模软件 5

2.1.1国外常用三维建模软件介绍 5

2.1.2国内常用三维建模软件介绍 5

2.1.3软件对比分析 6

2.2三维建模主要方法 6

2.2.1基于CAD的三维建模 6

2.2.2基于遥感影像的三维建模 7

2.2.3基于激光扫描的三维建模 7

2.2.4方法对比分析 8

2.3系统开发平台 8

2.3.1Google SketchUp 8

2.3.2ArcGIS 8

2.4本章小结 8

第三章 三维校园模型构建 10

3.1数据获取处理 10

3.1.1地形数据处理 10

3.1.2地物照片采集 11

3.2基于 SketchUp建模方法 13

3.2.1几何建模方法 13

3.2.2基于图片的建模方法 16

3.2.3纹理映射的建模方法 16

3.3校园三维建模 17

3.3.1地形建模 17

3.3.2建筑物建模 17

3.3.3环境建模 18

3.3.4模型输出 19

3.4本章小结 19

第四章 三维GIS校园系统设计与实现 20

4.1系统设计 20

4.1.1平台选择 20

4.1.2功能设计 21

4.1.3数据库设计 21

4.2功能介绍 22

4.2.1加载文件功能 22

4.2.2三维浏览操作功能 23

4.2.2建筑物查询功能 24

4.2.2最短路径查询功能 24

4.3本章小结 24

第五章 总结与展望 25

5.1总结 25

5.2展望 25

参考文献 27

致谢 29

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.1.1研究背景

地理信息系统是基于计算机的时空信息系统，其构成主要分为两部分：（一）首先GIS是一门集要素获取、存储、处理表达、管理分析和显示应用空间数据信息为一体的学科，同时也与其他学科相关联；（二）其次GIS是一个以空间信息为载体的信息系统，它基于地理空间数据库（Geospatial Database），可以为用户提供丰富多态的空间信息数据，为空间信息分析处理和空间决策提供支持帮助的计算机信息系统^[1]。

近年来，在我国基于地理信息系统的数字化应用已经在土地信息系统和地籍管理、城乡规划管理和生态自然环境管理等领域摘得丰硕的成果。目前GIS多数使用二维的平面数据来描述计算机地图，较为典型的应用有谷歌地图、天地图、高德地图和百度地图等^[2]。然而尽管二维GIS已经发展较为成熟，但由于其在描述三维空间对象时作了假设和限制，将立体对象的三维坐标投影到二维平面上来处理，会造成信息的缺失，这将人们无法直观地了解三维空间现象，极大限制了其应用范围，而事实上人们希望能够更直接有效的获取信息，并能从三维空间的角度处理这些信息，因而三维可视化技术被引入到GIS的研究中^[3]。

随着“数字地球在”“数字城市”等概念的提出，在三维GIS研究领域中，“数字校园”也逐渐成为人们比较关注的方面。与传统校园的二维平面地图相比，三维数字校园能够不受时空的限制，通过三维校园的建设可以实现校园场景的可视化漫游、校园信息的检索，以及动态的对校园进行管理，改变了传统校园的管理和生活方式，在时间和空间维度都对校园环境进行了拓展^[4]。三维数字校园使用了多样的展现方式，使人们能够更加清晰的了解校园概况，给人们展现了一种全新的校园规划、建设和管理理念，最直观的展现了如何对校园进行规划和管理^[5]。

请支付后下载全文，论文总字数：16913字