隨著三維地理信息系統(tǒng)（geographic information system,GIS）應(yīng)用的發(fā)展,空中電磁信號場、空氣與水體污染場、地下地質(zhì)屬性場等連續(xù)、非勻質(zhì)的三維空間屬性場數(shù)據(jù)進行建模、可視化與分析計算對GIS基礎(chǔ)軟件提出了新的挑戰(zhàn)。已被廣泛應(yīng)用的TIN（triangulated irregular network）與柵格數(shù)據(jù)屬于表面模型,通常用來表達二維場數(shù)據(jù),其中由TIN組成的封閉表面可用于表達三維體,但兩者都無法描述非勻質(zhì)、連續(xù)變化的三維屬性場。探討了在通用GIS基礎(chǔ)軟件中基于TIN和Grid進行升維表達,實現(xiàn)不規(guī)則四面體網(wǎng)格（tetrahedralized irregular mesh,TIM）和體元柵格（voxel grid）兩大類三維空間場數(shù)據(jù)模型,分析了兩類數(shù)據(jù)模型的特點,探討了三維場數(shù)據(jù)在可視化和分析計算方面的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了基于TIM與體元柵格表達和應(yīng)用三維GIS場數(shù)據(jù),完善了GIS三維數(shù)據(jù)模型體系,實現(xiàn)了空/天、地表、地下全空間的一體化表達、模擬與分析計算。 

【文章來源】：測繪地理信息. 2020,45(02)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

SuperMap GIS全覆蓋支持3類空間數(shù)據(jù)概念模型

2.5維空間中，柵格數(shù)據(jù)模型是對場的規(guī)則剖分表達，TIN是對場的不規(guī)則剖分表達。對應(yīng)到三維空間，體元柵格為三維場的規(guī)則剖分表達，是對Grid的升維；不規(guī)則四面體是對三維場的不規(guī)則剖分表達，是對TIN的升維，本文參考TIN將其命名為TIM（圖2）。2 實現(xiàn)難點與關(guān)鍵技術(shù)

1)TIM的最小單元是不規(guī)則四面體，如圖3(a）所示。在空間結(jié)構(gòu)上，拓撲相連的不規(guī)則四面體形成的網(wǎng)格就是對三維空間的劃分，如圖3(b）所示；在屬性結(jié)構(gòu)上，屬性值可以依附于頂點、邊或四面體本身。TIM可以通過帶屬性的三維離散點基于3D-Delaunay方法來構(gòu)建[24-25]，該方法具有以下特點：(1)保留原始的離散點作為不規(guī)則四面體的頂點，不會產(chǎn)生新的頂點；(2)離散點中任意五點不會在同一個球體上。因此，3D-Delaunay剖分方法保留了原始離散點的屬性值從而保證了精度，且組成四面體的三角形近似等邊或等角，四面體體元的組合更逼近真實的目標(biāo)實體，在插入新的頂點或者修改已有頂點時，對周圍點的影響最小。

【參考文獻】：
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本文編號：3350377