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1、三维软件介绍组第1页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院报告内容报告内容一、三维GIS软件概述二、主流三维GIS软件三、三维GIS的一个可行解决方案四、三维GIS软件展望第2页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院三维三维GISGIS软件概述软件概述三维GIS概述20世纪90年代后，由于三维可视化与虚拟现实技术的迅猛发展使得建立三维GIS成为可能，而“数字地球”对建立三维GIS也提出了更为迫切的要求。三维GIS不仅能表达空间对象间的平面关系和垂向关系，而且能对其进行三维空间分析和操作，向用户立体展现地理空间现象，给人以更真实的感受。
2、三维GIS成为构建数字地球、数字国家、数字区域或数字城市的关键技术，并且随着Google Earth的广泛认知，三维地理信息技术已经逐步走向了大众。第3页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院三维三维GISGIS软件概述软件概述三维应用研究现状通过底层开发实现，代表是VC+和OpenGL结合的开发方式在现有GIS平台上二次开发实现，代表是ArcGIS的ArcObjects组件在三维可视化软件上通过插件的形式加载数据查询和显示的功能模块，代表为Vega实时驱动软件第4页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院Google EarthGoo
3、gle EarthGoogle EarthGoogle Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起，使用户从不同角度浏览地球。Google Earth的数据来源于商业遥感卫星影像和航片，包括DigitalGlobe公司的QuickBird，IKOONOS及法国SPOTS。第5页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院Google EarthGoogle EarthGoogle Earth优点包含全球大部分地区的真彩色遥感影像，并根据用户观察视角不同即时发送给用户不同分辨率的图像。用户可以创建和分享地标Google Earth 地标使用
4、 KML 描述三个突出特点：一是可以显示矢最数据地标型；二是具有栅格图象叠加的功能；三是具有三维虚拟模型Google Earth缺点不具备GIS的数据采集与编辑功能不具备GIS的制图功能不具备空间查询与空间分析功能第6页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院SkylineSkylineSkylineGlobe产品能够基于地表的卫星影像、航空影像创建高分辨率的三维虚拟地球场景。Skyline具有强大空间信息展示功能，支持交互式绘图工具，提供三维测量及地形分析工具，提供数据库接口支持如Oracle，ArcSDE，拥有强大数据处理能力。第7页，共20页，编辑于2022年
5、，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院SkylineSkyline优点产品线齐全，涵盖了三维场景的制作，网络发布，嵌入式二次开发整个流程支持多种数据源的接入通过流访问方式可集成海量的数据量，它可制作小到城市，大到全球的三维场景飞行漫游运行流畅，具有良好的用户体验支持在网页上嵌入三维场景，制作网络应用程序Skyline缺点不开源，价格昂贵几乎没有中文的帮助文档第8页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院WorldwindWorldwindWorld Wind是NASA发布的一个开源的GIS平台，它可以将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的
6、地球模型展现，还包含了火星和月球的展现。软件用C#编写，调用微软SQL Server影像库Terrain Server来进行全球地形三维显示。它通过将遥感影像与SRTM高程（航天飞机雷达拓扑测绘）叠加生成三维地形。第9页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院WorldwindWorldwind优点功能强大、可扩展性强、全部代码开源，可以以其为平台开发特定功能的GIS应用程序具有卫星数据的自动更新能力允许用户设置缓存大小并且允许用户改变图像存储位置Worldwind缺点速度慢三维支持能力稍差World Wind的矢量处理显示类比较混乱，效果也不是太好通过一个插件能够
7、支持KML,不过想达到Google Earth的添加等功能，还需要做很多工作第10页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院国外主流三维国外主流三维GISGIS软件软件ArcGIS 3D第11页，共20页，编辑于2022年，星期三GOCAD建模软件概述建模软件概述Gocad是国际上公认的主流建模软件，在众多油公司和服务公司得到了广泛的应用。Gocad是以工作流程为核心的新一代地质建模软件，实现了高水平的半智能化建模，具有功能强，界面友好，易学易用，并能在几乎所有硬件平台上（Sun,SGI,PC-Linux,PC-Windows）运行的特点。GOCADGOCAD中国地
8、质大学（武汉）信息工程学院第12页，共20页，编辑于2022年，星期三GOCADGOCAD软件特点：(1)实现了通用地球模型所设想的功能。能够直接导入各种专业软件数据,实现交叉学科团队统一协作。(2)全三维、全拓扑。(3)使用空间插值算法DSI(discrete smooth interplation)(4)拥有完善的地质统计分析功能。中国地质大学（武汉）信息工程学院第13页，共20页，编辑于2022年，星期三GOCAD GOCAD 克里金插值效果图克里金插值效果图 原始采样点建立的层面克里金插值后构建的层面中国地质大学（武汉）信息工程学院第14页，共20页，编辑于2022年，星期三GOCAD
9、 DSIGOCAD DSI插值效果图插值效果图中国地质大学（武汉）信息工程学院第15页，共20页，编辑于2022年，星期三GOCAD GOCAD 主要模块主要模块油藏建模，包括如下模块：Gocad Base Module数据加载与管理，构造建模Reservoir Modeling 生成三维油藏模型网格，油藏属性与相建模地震解释与地震属性分析，包括以下模块：Seismic Interpretation地震解释与可视化，地震属性计算Velocity Modeling速度模型建立与时深转换地质解释，包括以下模块：Geologic Interpretation单井解释，联井剖面，平面图等井位优化与钻井
10、工程，包括：Drilling Planner井位优化设计，井轨迹设计，防撞计算等油藏不确定性分析分析建模成果的不确定性，更好的决策软件开发工具Gocad的开发工具包中国地质大学（武汉）信息工程学院第16页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院EV-GlobeEV-GlobeEV-Globe具有大范围的、海量的、多源的数据一体化管理和快速三维实时漫游功能，支持三维空间查询、分析和运算，可与常规GIS软件集成，可方便快速构建三维空间信息服务系统，亦可快速在二维GIS系统完成向三维的扩展。EV-Globe提供距离测量、线段剖面、折线剖面、区域淹没、通视分析等三维GIS特
11、色的空间分析功能。可以在EV-Globe中看到烟雾、尘暴、火焰以及下雨、下雪等特殊效果。第17页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院EV-GlobeEV-Globe优点GIS分析功能（缓冲区分析、通视分析、最优路径分析、矢量叠加查询、统计等）强大海量数据平滑操作较快，效果比较好底层定制开发方便EV-Globe缺点产品二次开发一般系统稳定性一般第18页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院三维三维GISGIS的一个可行解决方案的一个可行解决方案ArcGIS 3D具有强大的三维分析功能，包括三维场景的属性查询、自动生成等高线、坡度分析、
12、通视分析、剖面图的绘制。但是三维显示效果很不理想。由于SketchUp建模快捷而具有“分析性”和“须量化性”，所以更加适合我们的三维建模之用。但是对于三维分析，它就只能望洋兴叹、无能为力了。三维GIS解决方案-ArcGIS与SketchUp结合 利用SketchUp对我们感兴趣的数据（基于空间关系）进行三 维建模，比如房屋、或者地下管道。建好模后我们将其导入ArcSDE数据库，三维建模的数据将作为切片形式进行保存。最后我们就可以利用ArcGIS软件提供的三维扩展模块进行三维分析了。第19页，共20页，编辑于2022年，星期三中国地质大学（武汉）信息工程学院三维三维GISGIS软件展望软件展望优
13、化GIS空间分析和三维可视化 就目前三维GIS系统研究现状而言，目前出现的问题是如何在现有的软硬件基础上，即能有效地利用GIS软件中提供的GIS空间查询分析等功能，同时又兼顾了模型和场景的真实感，建立一个能满足GIS空间分析和三维可视化要求的三维GIS系统。大数据量的存储与快速处理 在三维GIS中，无论是基于矢量结构还是基于栅格结构，对于不规则地学对象的精确表达都会遇到大数据量的存储与处理问题。除了在硬件上靠计算机厂商生产大容量存储设备和快速处理器外，还应该研究软件方面的算法以提高效率，例如针对不同条件的各种高效数据模型设计、并行处理算法、小波压缩算法及在压缩状态下的直接处理分析等。第20页，共20页，编辑于2022年，星期三