摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，地理信息和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃中的使用產(chǎn)生了良好的效果。將三維地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于城市規(guī)劃事業(yè)中能夠?qū)Τ鞘械囊?guī)劃及發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用，三維GIS技術(shù)的應(yīng)用也將成為城市規(guī)劃事業(yè)發(fā)展過程中的重要技術(shù)手段?，F(xiàn)階段GIS技術(shù)在我國城市規(guī)劃中的使用已有很多成功案例。在本文中我們將討論構(gòu)建用于城市規(guī)劃的三維地理信息系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，并從三維模型的構(gòu)建、規(guī)劃步驟、施工流程等方面的要求來描述三維場景的內(nèi)容，研究三維GIS技術(shù)的功能開發(fā)，實(shí)現(xiàn)城市的合理規(guī)劃及三維GIS體統(tǒng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：城市規(guī)劃;三維GIS技術(shù);設(shè)計(jì)

三維GIS系統(tǒng)全稱三維立體地理信息系統(tǒng)，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，促進(jìn)著各行業(yè)帶的發(fā)展并帶來經(jīng)濟(jì)利益。隨著計(jì)算機(jī)及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)已得到深入化的應(yīng)用，在城市規(guī)劃過程中傳統(tǒng)二維技術(shù)的缺陷已經(jīng)逐漸展現(xiàn)，傳統(tǒng)地理信息技術(shù)已無法適應(yīng)現(xiàn)階段我國城市規(guī)劃化事業(yè)的相關(guān)要求。中國城市規(guī)劃行業(yè)對地理信息技術(shù)的使用已有數(shù)十年的歷史，已成為最具影響力、最具活力和實(shí)用性的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域之一。三維GIS技術(shù)的開發(fā)和實(shí)施，利用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來顯示三維立體城市規(guī)劃圖，在城市規(guī)劃過程中起重要作用，已成為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵力量。

一、三維GIS技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

地理信息技術(shù)是一種能夠自然地結(jié)合現(xiàn)實(shí)世界對象的空間位置及其相關(guān)特征的技術(shù)。并且它不僅通過空間分析和可視化功能滿足用戶的空間數(shù)據(jù)管理需求。地理信息技術(shù)在中國城市規(guī)劃中的應(yīng)用始于80年代中期，如今地理信息技術(shù)已應(yīng)用于城市規(guī)劃過程中的各個(gè)領(lǐng)域。例如：空間劃分的研究、城市的總體布局、城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)等各類專項(xiàng)規(guī)劃的制定和研究，從項(xiàng)目的確立到建設(shè)的全過程都發(fā)揮著重要作用。然而，GIS技術(shù)研究的主要內(nèi)容和城市規(guī)劃的對象均是由城市各種要素組成的多維城市空間，二維平面模型很難展示一個(gè)現(xiàn)實(shí)的多維環(huán)境，并且傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)工具無法為多維模型中空間分析和決策提供相關(guān)設(shè)計(jì)需求。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以在其中創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)造出具有視覺、聽覺、觸覺等多種感知能力的逼真的三維立體環(huán)境，用戶以通過交互設(shè)備的使用，與虛構(gòu)下的空間及物質(zhì)進(jìn)行交互活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)可視化建模和數(shù)據(jù)交換。與虛構(gòu)空間內(nèi)的三維實(shí)體產(chǎn)生交互，創(chuàng)造了一種身臨其境的體驗(yàn)，是一種先進(jìn)的數(shù)字人機(jī)交互技術(shù)。因此，利用先進(jìn)的三維GIS技術(shù)發(fā)展城市規(guī)劃事業(yè)是未來城市發(fā)展的新動(dòng)力[1]。

（一）應(yīng)用GIS技術(shù)進(jìn)行對模型的立體構(gòu)建

城市規(guī)劃階段中處理各種信息的過程較為復(fù)雜。在此過程中將土地以三維立體的形式用于城市規(guī)劃模擬時(shí)，其內(nèi)容能夠清晰程度的反映城市的整體形態(tài)的同時(shí)，也具有較高的精準(zhǔn)度?，F(xiàn)階段，在城市規(guī)劃過程中創(chuàng)建可測量的三維立體化模型的方法種類繁多，例如：使用傾斜成像技術(shù)進(jìn)行三維立體模型的構(gòu)建、利用3D激光對數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描后構(gòu)建立體化模型、將地形圖作為基礎(chǔ)開展3D模型的建造。此外，中國測繪行業(yè)應(yīng)制定三維模型生成和分類的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（二）應(yīng)用GIS技術(shù)創(chuàng)建地理信息數(shù)據(jù)

城市規(guī)劃地形圖、DOM?（數(shù)字正射影像圖）相關(guān)數(shù)據(jù)、DEM?（數(shù)字高程模型）相關(guān)數(shù)據(jù)、DLG（?數(shù)字線劃地圖）相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)成基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)創(chuàng)建的過程中要先進(jìn)行前期的資料準(zhǔn)備工作，包括DOM、DOM、DLG等數(shù)字化信息數(shù)據(jù)。在有針對性對相關(guān)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行樣本采集，在此過程中需對紋理照片、建筑物三維數(shù)據(jù)、規(guī)劃所用地形圖等開展嚴(yán)格的檢查與核對工作后進(jìn)行三維立體模型的創(chuàng)建。在此過程中，要協(xié)調(diào)三維立體模型與場景之間的關(guān)系做到城市規(guī)劃合理化。

二、三維GIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

三維GIS技術(shù)以完整的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)以及三維GIS軟件平臺作為整體系統(tǒng)的強(qiáng)大支撐，遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，在數(shù)據(jù)、服務(wù)和應(yīng)用層面進(jìn)行城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)的相關(guān)工作。

（一）三維GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖層的建設(shè)

大多數(shù)數(shù)據(jù)圖層由基本三維地理信息數(shù)據(jù)儲存庫、立體模型數(shù)據(jù)儲存庫和其他專題數(shù)據(jù)庫構(gòu)成。地理數(shù)據(jù)庫和專業(yè)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容和存儲方式與傳統(tǒng)的平面GIS技術(shù)基本相同，立體模型數(shù)據(jù)庫涵蓋了先進(jìn)的體感遙控技術(shù)和數(shù)值模擬高程模型構(gòu)建技術(shù)，能夠根據(jù)文件操作調(diào)整對象模型數(shù)據(jù)的大小[2]。

（二）三維GIS系統(tǒng)服務(wù)圖層的建設(shè)

要相對三維GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效且科學(xué)的管理就要加強(qiáng)三維地理空間定位服務(wù)以及系統(tǒng)分析及數(shù)據(jù)查詢服務(wù)、數(shù)據(jù)提取交換服務(wù)、地圖更新服務(wù)等。

三、三維GIS功能的制定

（一）三維立體建造的預(yù)覽

三維GIS系統(tǒng)具有快速渲染全市場景的能力。?用戶除了可以全方位查看3D場景外，還可以通過動(dòng)態(tài)導(dǎo)航、制定場景、導(dǎo)航地圖等方式進(jìn)行對地點(diǎn)的快速進(jìn)行搜索及精準(zhǔn)定位，以此實(shí)現(xiàn)指定建筑的極速預(yù)覽，為工作的開展及城市的規(guī)劃建設(shè)提供便利條件。

（二）建筑信息的相關(guān)查詢

在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用三維GIS技術(shù)不僅能夠輔助規(guī)劃及相關(guān)管理工作的開展還能夠準(zhǔn)確且快速的查詢二維平面GIS數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，還可以通過點(diǎn)擊模型等方式搜索模型對應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)。

（三）三維GIS系統(tǒng)對設(shè)計(jì)方案的管理

現(xiàn)階段，我國在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中效果圖查看的方式單一，只能使用固定設(shè)備及固定視角進(jìn)行方案的預(yù)覽，這樣的查看方式有很大的局限性。三維GIS系統(tǒng)利用科先進(jìn)的學(xué)學(xué)技術(shù)手段，使城市規(guī)劃過程中效果圖的查看轉(zhuǎn)變成多屏幕、多視角的查看方式。使用此功能用戶可以觀察各種規(guī)劃和設(shè)計(jì)模式，通過不同的角度和方向使用多屏比較，查看不同規(guī)劃對城市景觀和周邊建筑的影響，實(shí)現(xiàn)對不同設(shè)計(jì)方案直觀的體會。

總結(jié)：

三維GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了城市規(guī)劃建設(shè)與應(yīng)用的同步進(jìn)行，即便三維GIS系統(tǒng)仍處于開發(fā)階段，但已經(jīng)得到政府及城市建設(shè)相關(guān)部門的高度重視。并且在未來城市規(guī)劃建設(shè)的過程中三維GIS系統(tǒng)將會給予深入研究用戶的相關(guān)需求，完善系統(tǒng)的構(gòu)建及管理制度，強(qiáng)化該系統(tǒng)與二維系統(tǒng)間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃二維向三維轉(zhuǎn)化的平穩(wěn)過渡，為城市規(guī)劃及發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱聞東.基于BIM+GIS的施工進(jìn)度管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].上海交通大學(xué)，2020.

[2]潘慕禮.路政綜合信息可視化服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].東南大學(xué)，2018.

作者簡介：侯明豆（1994.07—），女，漢族，陜西西安，本科，助理工程師，從事工作：國土空間規(guī)劃相關(guān)編制。