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1、3D地图制作流程三维电子地图的核心制作流程案例分析 一、 地图的概述及发展 地图是按照一定的数学法则，根据地图投影、地理坐标和比例尺，经过制图概括，在一定的载体上用各种地图符号和文字注记、颜色来表示一定区域内的地形、地貌、地物等地理信息。它反映各种自然和社会经济现象的空间分布、组合、联系及其动态变化。因此，地图是对地理空间信息的抽象化、符号化的描述。 近年来，随着互联网的不断普及和发展，电子地图也因以互联网为载体而快速兴起，地图已经从纸上走到了互联网、个人电脑和手持设备。人们可以很方便地在电子地图中搜索感兴趣的地点、行车线路和公交线路等，为出行安排提供参考建议。 众所周知，我们生活在一个真三维
2、的现实世界里，而传统的二维地图只对处于三维空间中的各种地理对象全部进行向二维平面投影的简化处理，导致第三维方向上的几何位置信息、空间拓扑信息和部分语义信息的损失，不能完整地反映客观世界。 近几年来，随着计算机技术，特别是计算机图形学、网络、多媒体、虚拟现实技术、三维仿真技术的快速发展，地图发生了很大的变化，正在向网络化、互动化以及三维化的方向发展。 二、三维电子地图概述 三维电子地图是以其直观的三维表现形式，将真实地形、地貌、地物通过虚拟现实技术以及三维仿真技术，以互联网为载体，通过直观的方式模拟人的地理空间认知方式以及进行各种空间地理分析的阶段，将真实的地理空间信息以动态的、多维的、可交互的
3、描述。 三维电子地图这种描述形式，使得地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化和地图内容凝固化、静止化、平面化的状态。与之相适应的是，地图制图从传统的地图符号的选择、制作、组织协调和绘制转变为三维地形、地貌、地物的构建、以及分析应用模型的建立。这一变化也使地图学理论从单纯的地图传输理论、地图语言理论以及地图认知理论转变为在三维虚拟地理环境中，模拟人在自然地理环境中(包括地下、地面、空中)进行地理认知、空间地理分析应用的理论研究。所以，三维仿真技术在地图学上的应用贯穿了传统的制图和利用地图进行分析应用的全过程。 三、三维地图的核心制作流程 数字地面模型和其他地图要素，然后通过一定的三维数据
4、结构高效地组织起来，进行三维地形和地图要素的可视化和空间分析。三维电子地图的研究涉及的内容较多，其中关键性的问题主要是：三维电子地图的数据获取、数据合成、三维可视化、应用发布。 1、 数据获取 首先将需要生成三维电子地图的区域的二维地图数字化，数字化的内容主要包括：等高线、道路、水系、居民地等，并进行从数字化坐标系到高斯坐标系的转化。再获取该区域的建筑物的高度。数字化过程中数字地面模型可以根据精度要求进行数据内插。DEM的高程Z既可以用X、Y水平坐标系统来描述，也可以用经度X、纬度Y来描述。 更快捷的办法是利用航空摄影技术，从该区域的航片上提取出DEM 和地物，其中建筑物的高度也可以从航片上直
5、接提取出来。 对于复杂的地图要素可以在专门的建模软件下进行建模。然后再加入到三维地图场景中。建筑物的顶部纹理可以从航片上，其余纹理可以利用数码相机到实地拍摄。 2、数据合成 利用软件建立起生产区域的三维场景。对场景中所有需要建立的建筑物和景观进行分类，利用中期野外采集的纹理数据和三维场景的建筑物顶部纹理数据以及已有比例尺CAD地形图数据对建筑物和景观分别进行后期三维模型的建立，将三维场景和三维模型进行集成，并建立三维实体的属性库。 3、三维可视化 三维电子地图的可视化是指利用计算机图形学的知识来实现地图六大要素的三维表达化。 三维电子地图的可视化过程大致为：将获取到的地图数据用纹理映射的方法处
6、理水系、交通等地图要素层数据，即将水系、交通等要素层数据形成一幅位图，通过纹理映射贴到建模后的地貌表面，形成三维地图场景，此为地形，地貌的三维可视化，而对于建筑的三维可视化，则是通过如下几方面来完成。 立体模型的生成：根据航拍图进行坐标定位，建筑模型初步定位与角度矫正，初始构建，细节构建，基本生成。 立体图模型的材质处理及贴图：根据建筑实景选取相同材质，对所选材质进行颜色调配等修改，对建筑模型进行材质贴图 立体模型的修改：建筑模型细节修改处理，角度调整，建筑模型区域最终生成 4、应用发布 建立基于B/S模式的网络虚拟环境。虚拟场景文件和虚拟实体文件储存在服务器端，客户端需要安装通用的浏览器(W
7、eb播放器是通用浏览器的插件)如Internet Explorer， Netscape等，用户使用浏览器进行Web浏览。 结束语 三维电子地图的应用前景已经被许多有识之士认识到了。如下图即为深圳三维电子地图。 可以想见三维电子地图必将在城市地理生活信息，数字城市建设，电子政务信息服务，城市规划和设计、城市交通、城市仿真领域、大型工程浏览、测绘和土地管理部门和基于空间信息的分析决策中产生广泛的应用。 三维电子地图是一个很复杂的研究课题，本文只针对其当前发展情况以及大致的三维地图制作思路等关键问题提出了自己的想法，三维电子地图拥有广阔的前景，因此还有很多工作要做。希望有更多的有志之士投入到这项研究中，使三维电子地图有更大的发展。
