三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢-課件

三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢13D時代…

23D時代…

22前言

環(huán)境規(guī)劃是人類為使社會經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展而對自身活動和環(huán)境所做的時間和空間上的合理安排。其基本研究對象是諸如水、大氣、土壤、人口等環(huán)境要素具有明顯的空間分布特性。GIS將地理對象抽象成點、線、面的空間實體及其相關(guān)屬性，研究其空間位置、空間分布和空間關(guān)系。GIS可準(zhǔn)確直觀的描述環(huán)境規(guī)劃中的許多反映環(huán)境問題和環(huán)境過程的模型，如污染物大氣擴(kuò)散模型等，從而為環(huán)境規(guī)劃提供了有力的決策依據(jù)。二維GIS將實際的三維對象抽象為二維的方式表達(dá)，具有很大的局限性，不能給人以自然界的本原感受。三維GIS比二維圖像更直觀，空間分析能力能加突出，結(jié)合環(huán)境分析模型，能全面的審核和評價環(huán)境規(guī)劃方案的優(yōu)劣、視覺效果以及與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)等。3前言

環(huán)境規(guī)劃是人類為使社會經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展而對自身活動和3三維GIS介紹三維GIS平臺主要應(yīng)用發(fā)展趨勢目錄

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4三維GIS介紹三維GIS平臺主要應(yīng)用發(fā)展趨勢目錄CONTE4三維GIS介紹

定義1特點2功能3三維、GIS和三維GIS定義三維GIS常見功能三維GIS的特點5三維GIS介紹

定義1特點2功能3三維、GIS和三維5三維GIS介紹

三維——是指在平面二維系中又加入了一個方向向量構(gòu)成的空間系，一般可指由長、寬、高（X，Y，Z）三軸所構(gòu)成的空間。地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS）——是在計算機軟、硬件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。三維地理信息系統(tǒng)（簡稱三維GIS或3DGIS）——是利用3S技術(shù)（GIS、GPS、RS）、虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）、計算機技術(shù)等對地球空間信息進(jìn)行編碼、存儲、轉(zhuǎn)換、分析和顯示的信息系統(tǒng)，是三維描述、可視化和分析管理的地理信息系統(tǒng)。16三維GIS介紹

三維——是指在平面二維系中又加入了一個方向向6三維GIS介紹

三維GIS具備最基本的空間數(shù)據(jù)處理功能，如數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表現(xiàn)等。相比于二維GIS，三維GIS具有以下優(yōu)勢：三維GIS包容一維和二維對象，而且可視化2.5維和三維對象，其空間信息的展現(xiàn)更為直觀和逼真。三維GIS包容二維GIS的空間分析功能，而且多維度空間分析功能更加強大。如淹沒分析、地質(zhì)分析、日照分析、空間擴(kuò)散分析、通視性分析等高級空間分析功能?？傮w來說：三維GIS比二維GIS更加直觀、逼真的表達(dá)客觀世界，能夠以虛擬立體的方式展現(xiàn)地理空間對象。與CAD及各種科學(xué)計算可視化軟件相比，三維GIS以三維空間數(shù)據(jù)庫為核心，具有獨特的管理復(fù)雜空間對象能力及空間分析的能力。27三維GIS介紹

三維GIS具備最基本的空間數(shù)據(jù)處理功能，如數(shù)7三維GIS介紹

比較常見的功能包括：空間瀏覽功能；空間查詢與統(tǒng)計動態(tài)實時立體模擬三維空間分析和顯示飛行瀏覽空間數(shù)據(jù)管理三維模型支持38三維GIS介紹

比較常見的功能包括：388①空間瀏覽功能

三維場景的快速瀏覽：能夠?qū)χ攸c區(qū)域的周邊情況進(jìn)行完整的、立體的展示；能夠進(jìn)行基本的放大、縮小、平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)、地形夸大等操作；可以從不同的視點、瀏覽方向來觀察三維地理環(huán)境；可觀察不同三維景物的橫斷面、縱斷面特征，并能對其參數(shù)進(jìn)行實時修改；9①空間瀏覽功能

三維場景的快速瀏覽：99②空間查詢與統(tǒng)計

查詢和統(tǒng)計三維立體模型及相關(guān)屬性。支持快速定位，根據(jù)輸入的經(jīng)緯度坐標(biāo)實現(xiàn)快速定位，如污染源點定位；可按區(qū)域位置、屬性種類、用戶資料等進(jìn)行圓形、矩形、任意多邊形、底圖圖幅查詢和統(tǒng)計，如多媒體介紹，污染源單項查詢，污染源圖元屬性查詢，地方數(shù)據(jù)庫查詢，污染信息查詢，污染區(qū)域查詢；能根據(jù)不完全的零碎信息進(jìn)行空間模糊匹配查詢和統(tǒng)計，如地名的模糊匹配查詢；能夠?qū)崿F(xiàn)對影像數(shù)據(jù)集的分目錄層次管理。10②空間查詢與統(tǒng)計

查詢和統(tǒng)計三維立體模型及相關(guān)屬性。1010③動態(tài)實時立體模擬采用三維動畫來模擬復(fù)雜的環(huán)境過程。通過使用空間變換、層次變換、圖形渲染等可實現(xiàn)三維物體的動態(tài)實時立體模擬和環(huán)境要素的歷史過程模擬。如污染物擴(kuò)散過程模擬、一維河流中污染物的降解過程模擬和規(guī)劃方案實際執(zhí)行過程模擬等。11③動態(tài)實時立體模擬采用三維動畫來模擬復(fù)雜的環(huán)境過程。1111④三維空間分析和顯示三維分析主要包括挖填方分析、剖面分析、通視分析、高程分析、坡度分析、淹沒分析、距離量測、面積量測、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等。它能快速接受和處理三維的空間數(shù)據(jù)，并能通過空間量測模型、空間變換模型、空間內(nèi)插模型等進(jìn)行三維空間分析和顯示。包括三維地貌顯示、過程模擬和結(jié)果預(yù)測等。網(wǎng)絡(luò)分析可為決策者提供某種條件下最短和最優(yōu)路徑，用于城市垃圾便利運輸?shù)?。網(wǎng)絡(luò)分析中的資源分配功能可用于河流水，環(huán)境容量資源分配和污染負(fù)荷分配。動態(tài)分段是一種新的線性特征的動態(tài)分析、顯示和繪圖技術(shù)，可用于河流水質(zhì)動態(tài)模擬、污染控制單元劃分。DEM可用于大氣和水污染物濃度空間分布情況的模擬和分析。12④三維空間分析和顯示三維分析主要包括挖填方分析、剖面分析、12④三維空間分析和顯示緩沖區(qū)分析可用于自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃和對確定位置和地物的風(fēng)險評價和管理，通過緩沖區(qū)分析、鄰域分析來顯示被分析對象的相關(guān)信息。如國控污染源、監(jiān)測斷面、排污口等。13④三維空間分析和顯示緩沖區(qū)分析可用于自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃和對確定13通視分析可用于噪聲污染在交通干道沿線和城市區(qū)域范圍內(nèi)的分布狀況。④三維空間分析和顯示14通視分析可用于噪聲污染在交通干道沿線和城市區(qū)域范圍內(nèi)的分布狀14④三維空間分析和顯示15④三維空間分析和顯示1515④三維空間分析和顯示16④三維空間分析和顯示1616④三維空間分析和顯示能將二維矢量、專題圖、遙感影像和多媒體影像等數(shù)據(jù)圖層疊加到三維層上進(jìn)行顯示，并能夠?qū)D層的屬性、風(fēng)格等進(jìn)行設(shè)置。疊加分析可用于環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃、生產(chǎn)力布局調(diào)整和建設(shè)項目選址等。17④三維空間分析和顯示能將二維矢量、專題圖、遙感影像和多媒體17⑤飛行瀏覽自定義巡航路線進(jìn)行飛行瀏覽，并且通過自定義飛行參數(shù)進(jìn)行多種視角的飛行瀏覽。18⑤飛行瀏覽自定義巡航路線進(jìn)行飛行瀏覽，并且通過自定義飛行參18⑥空間數(shù)據(jù)管理三維GIS能夠一體化管理海量空間信息數(shù)據(jù)；可同時管理矢量/柵格數(shù)據(jù)，實現(xiàn)矢量快速顯示和二、三維矢量聯(lián)動等問題；能夠結(jié)合圖形和業(yè)務(wù)的專題屬性，實現(xiàn)圖文屬性一體化。能夠管理用戶感興趣的地標(biāo)數(shù)據(jù)，方便地標(biāo)的添加、屬性修改和功能拓展。19⑥空間數(shù)據(jù)管理三維GIS能夠一體化管理海量空間信息數(shù)據(jù)；119⑦三維模型支持三維GIS不僅能全視角的展示地形數(shù)據(jù)展示，還能將局部的三維模型逼真地渲染出來。用戶可以自由添加、修改和刪除各類型的三維模型。20⑦三維模型支持三維GIS不僅能全視角的展示地形數(shù)據(jù)展示，還20三維GIS介紹三維GIS平臺主要應(yīng)用發(fā)展趨勢目錄

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21三維GIS介紹三維GIS平臺主要應(yīng)用發(fā)展趨勢目錄CONTE21三維GIS平臺

GoogleEarthWorldWindSkylineGlobeVirtualEarthArcGISExplorerEV-GlobeUniGlobeSmartEarthOGISSuperMapiSpaceMapGIS-TDEGeoGlobeIMAGISCityMakerAlaGISVRMap22三維GIS平臺

GoogleEarthEV-Globe2222①GoogleEarth——用戶最多的三維地球軟件介紹：GoogleEarth以三維地球的形式把大量衛(wèi)星圖片、航拍照片和模擬三維圖像組織在一起，使用戶從不同角度瀏覽地球。GoogleEarth的數(shù)據(jù)來源于商業(yè)遙感衛(wèi)星影像和航片，包括DigitalGlobe公司的QuickBird，IKOONOS及法國SPOTS。特點：GoogleEarth仰仗其強大的技術(shù)實力和經(jīng)驗，以操作簡單、用戶體驗超群的優(yōu)勢吸收了全球近十分之一的人口使用。發(fā)展歷程：Google于2004年10月收購了Keyhole公司，隨之次年6月推出GoogleEarth系列軟件。產(chǎn)品方式：GoogleEarth客戶端軟件提供三個版本：個別免費版、Plus版、Pro版以及企業(yè)級解決方案，用于正在企業(yè)內(nèi)部安排GoogleEarth應(yīng)用。23①GoogleEarth——用戶最多的三維地球軟件介紹：23②SkylineGlobe——個性化的三維地理信息系統(tǒng)介紹：SkylineGlobe產(chǎn)品能夠基于地表的衛(wèi)星影像、航空影像創(chuàng)建高分辨率的三維虛擬地球場景。Skyline具有強大空間信息展示功能，支持交互式繪圖工具，提供三維測量及地形分析工具，提供數(shù)據(jù)庫接口支持如Oracle，ArcSDE，擁有強大數(shù)據(jù)處理能力。特點：SkylineGlobeEnterpriseSolution是美國Skyline公司為網(wǎng)絡(luò)運營三維地理信息提供的企業(yè)級解決方案。包括了Skyline整套軟件工具，給客戶提供一站式服務(wù)，并開放了所有的API，不論是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中還是單機應(yīng)用，讓用戶能夠根據(jù)自己的需求定制功能，建立個性化的三維地理信息系統(tǒng)。產(chǎn)品形式：TerraExplorer、TerraExplorerPro、TerraBuilder、TerraGate。應(yīng)用：中國數(shù)字海洋系統(tǒng)、公安部警衛(wèi)基礎(chǔ)工作信息系統(tǒng)、數(shù)字深圳三維平臺、黃河可視化防汛預(yù)案管理系統(tǒng)、數(shù)字煙臺三維城市規(guī)劃信息系統(tǒng)等。24②SkylineGlobe——個性化的三維地理信息系統(tǒng)介24③WorldWind——最強大的開源地理科普軟件介紹：WorldWind是NASA發(fā)布的一個開放源代碼的地理科普軟件，它是一個可視化地球儀，將NASA、USGS以及其它WMS服務(wù)商提供的圖像通過一個三維的地球模型展現(xiàn)，還包含了火星和月球的展現(xiàn)。軟件用C#編寫，調(diào)用微軟SQLServer影像庫TerrainServer來進(jìn)行全球地形三維顯示。它通過將遙感影像與SRTM高程（航天飛機雷達(dá)拓?fù)錅y繪）疊加生成三維地形。特點：WorldWind最大的特是衛(wèi)星數(shù)據(jù)的主動更新能力。這種能力使得WorldWind具有在世界范疇內(nèi)跟蹤近期事情、天氣改變、火災(zāi)等情況的能力。具有NASA血緣的WorldWind可以利用Landsat7、SRTM、MODIS、GLOBE,LandmarkSet等多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。WorldWind是個完全免費的軟件，在使用上沒有任何限制，主要面向科學(xué)家、研究工作者和學(xué)生群體。另外WorldWind是完全開放的，用戶可以修改WorldWind軟件本身。目前，包括國內(nèi)部分三維GIS軟件在內(nèi)的全球許多主流三維軟件都是以WorldWind為技術(shù)內(nèi)核發(fā)展而來。25③WorldWind——最強大的開源地理科普軟件介紹：W25④ArcGISExplorer——ArcGIS家族的3D后代介紹：ArcGISExplorer是一個免費的虛擬地球瀏覽器，提供自由、快速的2D和3D地理信息瀏覽，充滿趣味性且簡捷易用。ArcGISExplorer通過繼承ArcGISServer完整的GIS性能（包括空間處理和3D服務(wù)），達(dá)到整合豐富的GIS數(shù)據(jù)集和服務(wù)器空間處理應(yīng)用的目的。特點：AreG1SExplore具有和GoogleEarth相似的功能，支持來自ArcGISServer、GML、WMS、GoogleEarth（KML）的數(shù)據(jù)。發(fā)展歷程：ArcGISExplorer于2006年8月推出。26④ArcGISExplorer——ArcGIS家族的3D26⑤EV-Globe——國內(nèi)三維海量空間信息平臺佼佼者介紹：EV-Globe具有大范圍的、海量的、多源的數(shù)據(jù)一體化管理和快速三維實時漫游功能，支持三維空間查詢、分析和運算，可與常規(guī)GIS軟件集成，可方便快速構(gòu)建三維空間信息服務(wù)系統(tǒng)，亦可快速在二維GIS系統(tǒng)完成向三維的擴(kuò)展。EV-Globe提供距離測量、線段剖面、折線剖面、區(qū)域淹沒、通視分析等三維GIS特色的空間分析功能?？梢栽贓V-Globe中看到煙霧、塵暴、火焰以及下雨、下雪等特殊效果。特點：EV-Globe基于組件式開發(fā)，所有功能以控件或類的方式封裝在dll中，用戶可以很方便進(jìn)行各種功能定制，甚至將EV-Globe嵌入各類信息系統(tǒng)中。EV-Globe具備在普通PC機上就能實現(xiàn)的海量三維模型和影像流暢地進(jìn)行各項漫游操作的功能。此外在EV-Globe服務(wù)器端，用戶可根據(jù)需要綁定常規(guī)GIS平臺如SuperMap，ArcGIS等。EV-Globe功能強大、三維表達(dá)尺度全面，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了地上、地表、地下、水下信息一體化集成表達(dá)。應(yīng)用：全國海島海岸帶三維可視化信息系統(tǒng)、中石油海外應(yīng)急系統(tǒng)、中國石油中長期油氣管網(wǎng)建設(shè)預(yù)測分析、寧波鎮(zhèn)海環(huán)保三維影像瀏覽系統(tǒng)、遨游天府--四川省地理空間三維管理系統(tǒng)。27⑤EV-Globe——國內(nèi)三維海量空間信息平臺佼佼者介紹：27⑥CityMaker——數(shù)字城市的三維應(yīng)用介紹：CityMaker是數(shù)字城市三維可視化平臺，主要針對城市規(guī)劃領(lǐng)域，提供覆蓋規(guī)劃設(shè)計、展示、評估、管理的全方位服務(wù)。提供從三維地理信息系統(tǒng)建設(shè)到應(yīng)用的全面解決方案。通過CityMaker三維地理信息平臺，可以疊加顯示城市面貌、規(guī)劃圖冊、戶籍信息、監(jiān)控視頻等各種二三維數(shù)據(jù)，還可快速集成已有專業(yè)系統(tǒng)，開展基于網(wǎng)絡(luò)的三維專業(yè)應(yīng)用。特點：是面向規(guī)劃設(shè)計師和建筑師的三維輔助設(shè)計軟件，它將虛擬可視化技術(shù)融入設(shè)計過程，讓設(shè)計師在三維環(huán)境下進(jìn)行城市的設(shè)計、評估、分析和交流。它可以與3dsMAX等建模軟件配合使用，支持材質(zhì)編輯和物體運動編輯，支持火焰、噴泉、爆炸和雨雪等虛擬現(xiàn)實效果的制作等。應(yīng)用：數(shù)字北京、數(shù)字斯圖加特、虛擬圓明園、上海世博會虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等。28⑥CityMaker——數(shù)字城市的三維應(yīng)用介紹：CityM28三維GIS介紹三維GIS平臺主要應(yīng)用發(fā)展趨勢目錄

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29三維GIS介紹三維GIS平臺主要應(yīng)用發(fā)展趨勢目錄CONTE29三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境評價1環(huán)境模擬與預(yù)測2環(huán)境功能區(qū)劃3環(huán)境規(guī)劃與決策4環(huán)境規(guī)劃的實施5環(huán)境規(guī)劃成果展示6環(huán)境規(guī)劃空間布局7水環(huán)境8大氣環(huán)境9三維噪聲地圖1030三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境評價1環(huán)境模擬與預(yù)測230三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境評價領(lǐng)域采用三維GIS技術(shù)具有很多優(yōu)點，三維GIS用于環(huán)境評價比較形象、直觀，將三維GIS、遙感等信息技術(shù)與相應(yīng)的環(huán)境空間分析模型、環(huán)境分析評價模型相結(jié)合，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，描述污染物在空間上的擴(kuò)散。并且，能將分析評價結(jié)果以虛擬的三維立體方式展現(xiàn)出來，使分析評價者可以直觀地觀察、操縱和修改所得到的結(jié)果。因此，三維GIS與環(huán)境評價的有機結(jié)合是必要和可行的。(張秀春，張建奎,2003)將GIS在環(huán)境評價中的應(yīng)用歸納為工程選址、道路管線等工程選線的環(huán)境可行性評價；項目區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀的評價；項目環(huán)境影響評價；污染治理方案比選,環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評價；景觀環(huán)境評價；公眾參與六個方面。(武藝,2011)以大洋河流域-河口為試驗區(qū)，采用Skyline為三維GIS平臺、SuperMap為二維GIS平臺，在.NET環(huán)境中設(shè)計并實現(xiàn)了基于三維場景的流域-河口生態(tài)安全評價系統(tǒng)。香港環(huán)境保護(hù)署運用三維GIS生成三維環(huán)境影響評估的動畫，促進(jìn)環(huán)境影響事宜的溝通，使市民更容易理解復(fù)雜的工程和有關(guān)事宜，從而鼓勵市民及有關(guān)人士的持續(xù)參與。131三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境評價領(lǐng)域采用三維GIS31三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

目標(biāo)是開發(fā)一個結(jié)合實時地理信息系統(tǒng)（GIS）和三維虛擬現(xiàn)實（VR）的水環(huán)境管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供以下功能：預(yù)測近場到遠(yuǎn)場的三維環(huán)境影響；與地理信息系統(tǒng)結(jié)合的數(shù)據(jù)可視化；介紹污染物混合和輸送概念的教育軟件；支持公眾參與的互聯(lián)網(wǎng)平臺；132香港大學(xué)WATERMAN（創(chuàng)新型環(huán)境知識庫系統(tǒng)）項目之3DEnvironmentalImpactAssessment（EIA，三維環(huán)境影響評估系統(tǒng)）三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

目標(biāo)是開發(fā)一個結(jié)合實時地理32三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

系統(tǒng)包括兩個主要組件：一個基于分散匯流（DESA）方法并結(jié)合近場射流模擬軟件（VISJET）的三維流體動力模型；一個與GIS融合的三維虛擬現(xiàn)實的可視化系統(tǒng)；專業(yè)人士以及公眾均可以透過系統(tǒng)方便地檢視模型預(yù)測結(jié)果。同時設(shè)立一個互動平臺讓公眾能夠為環(huán)境影響評估提供意見。133香港大學(xué)WATERMAN（創(chuàng)新型環(huán)境知識庫系統(tǒng)）項目之3DEnvironmentalImpactAssessment（EIA，三維環(huán)境影響評估系統(tǒng)）三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

系統(tǒng)包括兩個主要組件：1333343DEIA軟件NOVA三維環(huán)境影響評價系統(tǒng)通用的近場浮射流模型近場-遠(yuǎn)場無縫耦合三維水動力模型三維地理信息系統(tǒng)343DEIA軟件NOVA三維環(huán)境影響評價系統(tǒng)通用的近場浮34三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

基于GIS的三維可視化系統(tǒng)：系統(tǒng)完整的結(jié)合了數(shù)學(xué)模擬數(shù)據(jù)的三維可視化和地理信息系統(tǒng)。該技術(shù)涉及科學(xué)數(shù)據(jù)可視化、地形建模和動態(tài)多分辨率數(shù)據(jù)的實時顯示。135香港大學(xué)WATERMAN（創(chuàng)新型環(huán)境知識庫系統(tǒng)）項目之3DEnvironmentalImpactAssessment（EIA，三維環(huán)境影響評估系統(tǒng)）三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

基于GIS的三維可視化系統(tǒng)35三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

具有靈活和簡便導(dǎo)航技術(shù)的三維虛擬現(xiàn)實和模擬數(shù)據(jù)可視化。136香港大學(xué)WATERMAN（創(chuàng)新型環(huán)境知識庫系統(tǒng)）項目之3DEnvironmentalImpactAssessment（EIA，三維環(huán)境影響評估系統(tǒng)）三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

具有靈活和簡便導(dǎo)航技術(shù)的三36三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

用標(biāo)準(zhǔn)等濃度線來表示受影響地區(qū)。137香港大學(xué)WATERMAN（創(chuàng)新型環(huán)境知識庫系統(tǒng)）項目之3DEnvironmentalImpactAssessment（EIA，三維環(huán)境影響評估系統(tǒng)）三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

用標(biāo)準(zhǔn)等濃度線來表示受影響37三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

模擬得出的近場和遠(yuǎn)場相互作用。138香港大學(xué)WATERMAN（創(chuàng)新型環(huán)境知識庫系統(tǒng)）項目之3DEnvironmentalImpactAssessment（EIA，三維環(huán)境影響評估系統(tǒng)）三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

模擬得出的近場和遠(yuǎn)場相互作38三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

視頻演示139香港大學(xué)WATERMAN（創(chuàng)新型環(huán)境知識庫系統(tǒng)）項目之3DEnvironmentalImpactAssessment（EIA，三維環(huán)境影響評估系統(tǒng)）三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

視頻演示139香港大學(xué)WA39三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境預(yù)測，通過分析各污染物與相關(guān)因素的原始數(shù)據(jù)，得出該污染物形成的一般規(guī)律和演變趨勢，依據(jù)這一規(guī)律和演變趨勢，預(yù)測未來某段時間內(nèi)環(huán)境的狀況。三維GIS模擬現(xiàn)實環(huán)境中的各種因素，利用疊加地理對象的功能，對同一區(qū)域不同時段的多個不同的環(huán)境影響因素及其特征進(jìn)行特征疊加，分析各環(huán)境影響因素如水、大氣、噪聲、固體廢物等的變化情況，按照動態(tài)發(fā)展的規(guī)律和趨勢，建立與區(qū)域生產(chǎn)、生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的環(huán)境演變模型，實現(xiàn)對任意區(qū)域時段的環(huán)境預(yù)測。240三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境預(yù)測，通過分析各污染物40三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境模擬，應(yīng)用系統(tǒng)分析原理，建立環(huán)境系統(tǒng)的理論或?qū)嶓w模型，在人為控制條件下通過改變特定的參數(shù)來觀察模型的響應(yīng)，預(yù)測實際系統(tǒng)的行為和特點。環(huán)境演變是一個動態(tài)連續(xù)的過程，可以對其進(jìn)行數(shù)值模擬，進(jìn)而預(yù)測環(huán)境演變狀況。三維GIS是環(huán)境演變模擬和預(yù)測的有力工具，在三維GIS模擬系統(tǒng)中，將演變模型、預(yù)測模型與三維GIS相結(jié)合，模擬大自然的各種生態(tài)要素。然后對某一方面進(jìn)行強化，就可以生動直觀的展現(xiàn)環(huán)境演變發(fā)生、發(fā)展過程，并預(yù)測未來的演變過程和結(jié)果，看環(huán)境向著哪一方面發(fā)展，為自然演變的推測提供參考，為環(huán)境演變的預(yù)測預(yù)報提供科學(xué)依據(jù)。SmartEarth系統(tǒng)通過三維建模工具和三維分析功能，可以真實的對轄區(qū)的三維場景進(jìn)行再現(xiàn)，依據(jù)環(huán)保機構(gòu)現(xiàn)有的污染物動態(tài)擴(kuò)散模型，獲得污染物擴(kuò)散數(shù)據(jù)，可以對發(fā)生事故的污染源進(jìn)行動態(tài)模擬，結(jié)合周邊的地理環(huán)境制定出合理可行的緊急撤離方案。241三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境模擬，應(yīng)用系統(tǒng)分析原理41三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

實現(xiàn)了對空氣污染、水體污染和噪聲污染的監(jiān)控基礎(chǔ)上，實現(xiàn)擴(kuò)散模擬、區(qū)域分析、應(yīng)急處理等功能。分析環(huán)境覆在二、三維及時間維度。二維評估受影響面積，三維可以精確看到受影響的水體分布和空間分布，時間維度則可以預(yù)測影響隨時間的變化趨勢。系統(tǒng)還提供了一些分析功能，幫助用戶分析采取不同防護(hù)措施之間的差別，為處置提供了參考。242GIS大賽作品-青島市環(huán)境污染實時監(jiān)測與動態(tài)模擬系統(tǒng)三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

實現(xiàn)了對空氣污染、水體污染42三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

243GIS大賽作品-青島市環(huán)境污染實時監(jiān)測與動態(tài)模擬系統(tǒng)煙羽擴(kuò)散示意圖。三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

243GIS大賽作品-青島43三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

244GIS大賽作品-青島市環(huán)境污染實時監(jiān)測與動態(tài)模擬系統(tǒng)根據(jù)大氣擴(kuò)散模擬影響因子如風(fēng)向、風(fēng)速、排放高度等進(jìn)行動態(tài)分析，得到以上所示場景，可以看到廢氣籠罩的場景。二三維大氣模擬場。三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

244GIS大賽作品-青島44三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

245GIS大賽作品-青島市環(huán)境污染實時監(jiān)測與動態(tài)模擬系統(tǒng)水污染擴(kuò)散算法綜合考慮推流遷移、分散稀釋、降解等一系列因素，并利用河流二三維網(wǎng)格數(shù)據(jù)分析可視化。二維水污染事故模擬結(jié)果對比。三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

245GIS大賽作品-青島45三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

246GIS大賽作品-青島市環(huán)境污染實時監(jiān)測與動態(tài)模擬系統(tǒng)下圖展示的是三維河流污染動態(tài)變化過程，污染濃度由高逐漸變低。三維水污染事故動態(tài)模擬。三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

246GIS大賽作品-青島46三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

247GIS大賽作品-青島市環(huán)境污染實時監(jiān)測與動態(tài)模擬系統(tǒng)綜合考慮聲音傳播衰減因子：距離、空氣吸收、地面狀況、遮擋物等進(jìn)行計算分析，得到如下二三維噪聲影響模擬面，如下圖所示，障礙物對噪聲傳播的影響非常明顯（注：綠色部分為障礙物影響區(qū)域）。二三噪聲影響區(qū)域模擬場。三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

247GIS大賽作品-青島47三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

248GIS大賽作品-青島市環(huán)境污染實時監(jiān)測與動態(tài)模擬系統(tǒng)視頻演示1視頻演示2三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

248GIS大賽作品-青島48三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境功能區(qū)劃是依據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和不同地區(qū)在環(huán)境結(jié)構(gòu)、環(huán)境狀態(tài)和使用功能上的差異，將區(qū)域合理地劃分為不同的功能區(qū)。遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)是環(huán)境功能區(qū)劃不可或缺的重要工具。遙感技術(shù)可以便捷地完成大、中尺度的生態(tài)調(diào)查研究和進(jìn)行不同時期的生態(tài)環(huán)境信息的對比分析。GIS可以完成空間數(shù)據(jù)的管理、分析和顯示，而三維GIS則更進(jìn)一步的增強空間數(shù)據(jù)的管理、分析和顯示功能。在三維GIS平臺支持下，以合適的基本評價單元，進(jìn)行空間分析、遙感處理及三維建模和顯示，建立區(qū)劃數(shù)據(jù)庫，對影響功能區(qū)劃的主要因子，如地形、地貌、植被類型、土壤類型、土地利用現(xiàn)狀等，分別建立評價圖層，進(jìn)行疊加分析，得到相關(guān)評價的指標(biāo)數(shù)據(jù)，并逐級歸并，形成分區(qū)方案。349三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境功能區(qū)劃是依據(jù)社會經(jīng)濟(jì)49三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境規(guī)劃，運用經(jīng)濟(jì)、法律、技術(shù)、行政教育等手段，限制人類損害環(huán)境質(zhì)量的活動。將區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀研究中的各要素、指標(biāo)結(jié)合相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)，建立多源信息數(shù)據(jù)庫，并構(gòu)建三維GIS系統(tǒng)。借助環(huán)境演變過程的模擬預(yù)測結(jié)果和環(huán)境現(xiàn)狀的分析，綜合考慮和分析社會、經(jīng)濟(jì)和自然各方面因素。而且可以根據(jù)不同要求，所見即所得的修改規(guī)劃參數(shù)，從而得到不同的規(guī)劃方案。為了達(dá)到預(yù)期的環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)，在交互、三維可視化的實景模擬環(huán)境中進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和方案篩選。(袁國林，黃青松，賀彬,2007)在流域環(huán)境規(guī)劃中采用可視化技術(shù)包括圖形圖像、多媒體影像、GIS和虛擬現(xiàn)實等手段，用于對流域環(huán)境要素的歷史過程模擬、基礎(chǔ)現(xiàn)狀的表達(dá)分析、規(guī)劃方案的形成和結(jié)果表達(dá)等方面。(朱華，曾光明,2004)在長沙市全國生態(tài)示范市建設(shè)規(guī)劃中，利用3S系統(tǒng)提供環(huán)境規(guī)劃所需的土地類型、土地利用、植被覆蓋、城市規(guī)模等數(shù)據(jù)，滿足生態(tài)示范市建設(shè)規(guī)劃的基本需求；利用VR技術(shù)重點體現(xiàn)部分生態(tài)功能分區(qū)和重點重大項目規(guī)劃效果。450三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境規(guī)劃，運用經(jīng)濟(jì)、法律、50三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境決策，是切實保護(hù)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的政策支持與行政手段，是按照一定的環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)，從各種可供選擇的方案中，通過分析和論證，選定一個切實可行的優(yōu)化方案的過程。環(huán)境決策必須實現(xiàn)科學(xué)化和信息化，提供基于全面、科學(xué)的信息決策支持手段。三維GIS可通過模擬仿真提供有力、可靠的決策依據(jù)。通過三維GIS直觀展現(xiàn)環(huán)境規(guī)劃方案，做出全方面的對比，有助于發(fā)現(xiàn)設(shè)計中多余、不協(xié)調(diào)或不可行的內(nèi)容，并方便及時的做出調(diào)整，最后選定最優(yōu)方案。在三維GIS虛擬環(huán)境中獲取、分析和處理所需的各種信息，可加快了方案設(shè)計的速度和質(zhì)量，提高了方案設(shè)計和修正的效率。(郭素榮，王蕾,2002)將電腦三維設(shè)計應(yīng)用于環(huán)境規(guī)劃，實現(xiàn)模擬現(xiàn)實環(huán)境、綜合分析最優(yōu)化環(huán)境系統(tǒng)和對環(huán)境規(guī)劃的評價審核功能。451三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境決策，是切實保護(hù)環(huán)境、51三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

視頻演示452“數(shù)字煙臺”三維城市規(guī)劃信息系統(tǒng)三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

視頻演示452“數(shù)字煙臺”52三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境規(guī)劃的延續(xù)性和超前性要求較高，三維GIS結(jié)合環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)可以迅速、直觀的表現(xiàn)環(huán)境規(guī)劃的實施效果，還可以對實施進(jìn)度、結(jié)果進(jìn)行評價和審核，并能夠適時提供修正方案。采用三維GIS可以直觀便捷的展現(xiàn)采取某種措施的結(jié)果。環(huán)境管理人員可從任意角度，實時互動真實地看到規(guī)劃效果，更好地掌握規(guī)劃區(qū)域的形態(tài)和理解規(guī)劃方案的意圖。如對某排污企業(yè)采取治理措施會出現(xiàn)什么效果，采取關(guān)停會出現(xiàn)什么效果。553三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

環(huán)境規(guī)劃的延續(xù)性和超前性要53三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

三維GIS可用于環(huán)境規(guī)劃成果的展示，這種成果的展示，既可以面向大眾，作為宣傳的需要。在設(shè)計階段，可以將方案的設(shè)計成果展示給決策者或公眾，供其提出修改意見，及時修正。與傳統(tǒng)的平面的、靜態(tài)的和動畫的成果展示方式相比，它是三維的、動態(tài)的、交互的和仿真的。他可以任意角度、高度和時段的交互式漫游，展現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)狀和環(huán)境演變過程，通過疊加專題圖可以展現(xiàn)各環(huán)境因素狀況和相互之間關(guān)系。EV-Globe開發(fā)的江西省三維信息共享平臺系統(tǒng)在三維場景下利用文字、圖片、視頻等手段可對江西省10個富有特色的試驗示范區(qū)進(jìn)行全面描述，展示近年來試驗示范區(qū)建設(shè)的豐碩成果。654三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

三維GIS可用于環(huán)境規(guī)劃成54三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

空間布局涉及空間選址、空間搜索等空間分析問題。環(huán)境規(guī)劃要求對區(qū)域土地和空間資源進(jìn)行合理配置，使人類與所處空間環(huán)境和諧共處?？茖W(xué)合理地安排生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和布局。利用三維GIS，不僅能利用其空間分析功能進(jìn)行空間規(guī)劃，還可以直觀地展現(xiàn)規(guī)劃結(jié)果的空間布局。特別是在山地復(fù)雜地形區(qū)域的空間布局不能向平原地區(qū)一樣集中成片布置，而只能采取依山就勢、順應(yīng)地形的靈活分散格局。其中地形、局地氣候、山地自然災(zāi)害等因素的影響較大，而綜合利用三維可視化模擬與空間分析可以在三維虛擬場景中方便的設(shè)計和修改空間規(guī)劃，合理控制和優(yōu)化區(qū)域空間布局結(jié)構(gòu)，使空間布局更加合理。755三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

空間布局涉及空間選址、空間55三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

對水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的分析、評價和預(yù)測，進(jìn)而對其進(jìn)行有效的規(guī)劃、治理和管理，對保證社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。結(jié)合水環(huán)境數(shù)學(xué)模型與三維GIS能夠直觀、逼真的實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量的模擬，了解不同河段的水質(zhì)、水量、污染程度等各種情況。實現(xiàn)流域水的運動速度、水位、溫度變化和主要污染物濃度隨時間和空間變化的三維可視化。這種清晰、直觀的水環(huán)境狀況的表達(dá)，便于理解其演變規(guī)律、基礎(chǔ)現(xiàn)狀以及預(yù)測的結(jié)果。由此進(jìn)行的水環(huán)境質(zhì)量分析、評價和預(yù)測是規(guī)劃決策的重要依據(jù)。(陳眾,2005)結(jié)合三維可視化的虛擬現(xiàn)實技術(shù)、VRML語言和河流水質(zhì)模型，針對海量、實時、動態(tài)的水質(zhì)數(shù)據(jù)，簡潔、直觀、可靠而準(zhǔn)確的模擬河流水質(zhì)狀況。SmartEarth系統(tǒng)可將各污染區(qū)、污染源、受污河流等的矢量圖及其屬性信息加載到三維場景中，實現(xiàn)各污染源、受污區(qū)域等信息的顯示。通過對各污染區(qū)設(shè)置不同的顏色來反映污染的不同的嚴(yán)重性。結(jié)合周圍污染源和污染企業(yè)的分布圖，可對造成污染的原因進(jìn)行分析。856三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

對水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的分析56三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

大氣污染擴(kuò)散模擬是環(huán)境管理部門進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量評價、大氣環(huán)境容量核定、優(yōu)化污染源的布局、空氣質(zhì)量預(yù)報等業(yè)務(wù)工作的有效手段與方法。根據(jù)大氣擴(kuò)散模擬影響因子如風(fēng)向、風(fēng)速、排放高度等結(jié)合三維GIS空間分析和相應(yīng)的模型進(jìn)行動態(tài)分析，可以得到污染物擴(kuò)散范圍。在山區(qū)復(fù)雜地區(qū)，地形和最常見的局部氣流有山谷風(fēng)和過山氣流對污染物擴(kuò)散存在較大影響，區(qū)域大氣擴(kuò)散模擬的效果將更加直觀、明顯和易于理解。通過大氣污染擴(kuò)散模擬，并應(yīng)用空間分析，對整個區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行客觀、全面的評價，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布情況。(劉釗，歐陽坤，謝穎立，徐鑫磊，方正,2011)提出基于三維及時態(tài)GIS的大氣擴(kuò)散模擬方法，采用高斯煙團(tuán)模型對靜風(fēng)條件下某港口發(fā)生的氨氣泄漏事故進(jìn)行動態(tài)模擬和分析。該方法能夠直觀展現(xiàn)大氣污染的三維擴(kuò)散過程，并能夠定量分析得到事故危害時間和三維影響范圍等信息。山東科技大學(xué)的馮玉龍、王陽等在ESRI主辦的GIS大賽作品《青島市環(huán)境污染實時監(jiān)測與動態(tài)模擬系統(tǒng)》中實現(xiàn)了大氣擴(kuò)散模擬三維可視化。957三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

大氣污染擴(kuò)散模擬是環(huán)境管理57三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

噪聲地圖是根據(jù)噪聲預(yù)測模型計算出道路交通噪聲、鐵路噪聲、工業(yè)噪聲和機場噪聲等噪聲源對城市地圖上各接收點的貢獻(xiàn)值，再采用能量疊加原理得到各接收點的噪聲值，并擬合繪制于城市地圖上。噪聲地圖綜合了計算機軟件仿真模擬與地理信息系統(tǒng)技術(shù)，再現(xiàn)噪聲污染在交通干道沿線和城市區(qū)域范圍內(nèi)的分布狀況。它既是一種有效的決策工具，也是評估噪聲污染防治措施有效性的重要手段。由于噪聲地圖是從三維空間和時間維度上較為全面地對噪聲的影響進(jìn)行事前預(yù)測和評價，使噪聲控制更為高效、透明、可靠、精確，有利于公眾深入了解聲環(huán)境狀況，參與監(jiān)督。噪聲地圖在歐美日等發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，《歐盟2002年噪聲指引》明確要求成員國必須繪制符合條件的噪聲地圖。目前，倫敦、巴黎、柏林、東京等城市都繪制了十分詳細(xì)的噪聲地圖。58三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

噪聲地圖是根據(jù)噪聲預(yù)測模型582008年我國第一個城市區(qū)域噪聲地圖誕生，采用凱納仿真模擬技術(shù)，描繪深圳市中心、面積12平方公里的福田南片區(qū)噪聲情況。它通過集成聲學(xué)仿真、GIS、GoogleEarth等多項技術(shù)，將無形的噪聲轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字噪聲地圖，從而令不同用戶可以全面直觀地了解和分析目標(biāo)區(qū)域的噪聲現(xiàn)狀；通過預(yù)測、比較和評估不同降噪措施的效果。三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的主要應(yīng)用

2005年英國出版了一本世界上最大的官方噪聲地圖——《倫敦道路交通噪聲地圖》。在噪聲地圖上，利用GIS軟件可將不同的顏色代表不同的聲壓級渲染到每個建筑物上。愛爾蘭發(fā)展了一項改進(jìn)的可視化噪聲地圖，基于三維模型，可以直觀的觀察到安裝聲屏障對聲場分布的作用，以預(yù)測使用聲屏障等措施后對噪聲污染帶來的改善。592008年我國第一個城市區(qū)域噪聲地圖誕生，采用凱納仿真模擬技59三維GIS介紹主要平臺主要應(yīng)用發(fā)展趨勢目錄

CONTENTS

60三維GIS介紹主要平臺主要應(yīng)用發(fā)展趨勢目錄CONTENTS60三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

環(huán)境模型與三維GIS的結(jié)合1模擬的尺度和形式2時態(tài)GIS3環(huán)境智能決策支持系統(tǒng)4公眾參與5智慧環(huán)保下的環(huán)境規(guī)劃661三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

環(huán)境模型與三維GIS的結(jié)合61三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

環(huán)境模型對各種環(huán)境問題和環(huán)境過程的描述大都具有明顯的二維、三維空間特性，如二維和三維水質(zhì)模型、大氣擴(kuò)散模型、、噪聲傳播模型等。這種空間特性有效地影響著環(huán)境要素間相互作用的過程和空間過程的動態(tài)演化。環(huán)境模型可以簡潔明確地處理復(fù)雜的環(huán)境問題、模擬復(fù)雜的環(huán)境過程，但對空間問題的處理能力，特別是空間表達(dá)能力比較弱。三維GIS具有強大的管理、分析和顯示空間數(shù)據(jù)的能力，但是缺乏研究解決環(huán)境、社會、資源等復(fù)雜問題所必需的預(yù)測和相關(guān)的分析能力。同時，環(huán)境模型明顯的具有三維空間特性需要通過三維可視化的方式描述環(huán)境參數(shù)、模擬環(huán)境過程和展示環(huán)境模型運算的結(jié)果。因此，加深環(huán)境模型和三維GIS的結(jié)合，有利于發(fā)揮各自優(yōu)勢，有助于許多環(huán)境問題的解決和三維GIS的豐富與完善，有助于增強環(huán)境規(guī)劃的可視化效果和人機交互能力，使得二者相得益彰。162三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

環(huán)境模型對各種環(huán)境問題和環(huán)62三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

環(huán)境規(guī)劃與三維GIS都存在時間和空間的多尺度表示問題。環(huán)境規(guī)劃在時間尺度上可分為長期、中期和短期環(huán)境規(guī)劃三種類型。在空間尺度上，分為大尺度、中尺度和小尺度環(huán)境規(guī)劃。環(huán)境規(guī)劃具有十分明顯地域性特征，不同尺度的現(xiàn)象和過程之間相互作用、相互影響，表現(xiàn)出復(fù)雜性特征，在一個尺度上觀察到的現(xiàn)象和過程是同質(zhì)的，到另一個尺度就可能是異質(zhì)的。三維GIS不僅需要多尺度、多類型、多時態(tài)的空間數(shù)據(jù)的支持，而且需要把這些多尺度表示的信息動態(tài)地聯(lián)接起來，建立不同尺度之間的相關(guān)和互動機制，以進(jìn)行有效的綜合分析和輔助決策。隨著三維GIS多尺度研究的發(fā)展，利用三維GIS能夠更加有效的模擬不同尺度的環(huán)境過程，更好的表達(dá)不同尺度間環(huán)境規(guī)劃的協(xié)調(diào)性。263三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

環(huán)境規(guī)劃與三維GIS都存在63三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

對于三維空間數(shù)據(jù)的可視化，在場景顯示的基礎(chǔ)之上增強人與環(huán)境互動效果，交互式編輯、人機互動將成為今后發(fā)展的重要方向，深層次目標(biāo)必將是讓用戶借助于虛擬設(shè)備如數(shù)據(jù)手套、3D立體眼鏡等，沉浸于真實的三維場景之中，與模型、數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活互動，有如用戶置身其中一般。264三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

對于三維空間數(shù)據(jù)的可視化，64三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

時態(tài)GIS在三維GIS的基礎(chǔ)上增加時間維或者時間變量，將時間看成是一條空間無限延伸的軸線,它是現(xiàn)實世界的第四維，有時亦被稱為4DGIS。時態(tài)GIS是能夠跟蹤和分析隨時間變化的空間、非空間信息的地理信息系統(tǒng)?？臻g、時間和屬性構(gòu)成地理信息的3種基本成分。環(huán)境中的諸多要素都是與時態(tài)相關(guān)的，例如污染物擴(kuò)散過程。因此，時態(tài)GIS應(yīng)用于環(huán)境規(guī)劃是當(dāng)前的一個發(fā)展方向。時態(tài)GIS使環(huán)境演變過程和污染物擴(kuò)散過程成為一個在三維空間范圍內(nèi)連續(xù)變化的時間段，能夠完全真實地反映環(huán)境的任何演變過程，是三維GIS運用的高級階段，也是環(huán)境規(guī)劃應(yīng)用的重要發(fā)展方向。通過建立時態(tài)GIS，增強環(huán)境的動態(tài)及過程模擬，可實現(xiàn)研究區(qū)域的真實環(huán)境再現(xiàn)及環(huán)境規(guī)劃結(jié)果預(yù)測。365三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

時態(tài)GIS在三維GIS的基65三維GIS在環(huán)境規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

環(huán)境規(guī)劃常伴隨有大量的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化并存的決策問題。除了數(shù)學(xué)模型描述和求解外，尚有半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題需要決策支持系統(tǒng)的支持。決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystem，簡稱DSS）是輔助決策者通過數(shù)據(jù)、模型和知識，以人機交互方式進(jìn)行半結(jié)構(gòu)