作者：  朱庆  (测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉大学)
 

    0、引言

    最近一期《自然》杂志刊登的文章<地图制图的时机》把地球空间信息技术(geotechnologies)看成是世界上继生物技术(biotechnology)和纳米技术(na notechnology)之后发展最为迅速的第三大新技术，而遥感技术(RS)与地理信息系统技术(GIs)则是地球空间信息技术的核心内容(Gewin,2004)。特别是GIs技术已经成为空间数据处理、集成和可视化最成功的技术之一，并作为地球空间信息处理的有效工具极大地推动了地球空间信息技术在各个领域的应用。虽然关于GIs的定义有许多不同，但几乎都公认GIs是一个以空间数据(信息)为中心的系统，这一点从美国摄影测量与遥感学会给出的定义即可见一般:" GIs是一个对地球空间信息进行编码、存储、转换、分析和显示的信息系统”(http://www.asprs,org)。由于GIs从地形图演进而来的历史原因，现有的绝大多数GIs都使用2维数据描述地理对象，即所有的对象都通过2维坐标(X,Y或经纬度)进行表示。这样的GIs因此又被认为是2维GIs。

    众所周知，地球空间信息技术区别于其他类型信息的最显著标志是其地域性(territorial) 、多维结构特性(multiDimensional structure)和动态变化特性(dynamic changes)。随着计算机技术和数据获取技术的迅速发展，具有处理真三维数据能力的三维GIs的发展受到了极大的关注。然而对现实世界中三维对象的逼真表示需要三维的方法。三维GIs则使用了三维数据描述地理对象，即所有的对象都通过三维立体坐标(X,Y,Z或经纬度与高程)进行表示。三维GIs在日益增长的三维空间信息需求的牵引和蓬勃发展的现代新兴技术的驱动下得到了稳步的发展。首先，诸如城市、海洋、大气、地下工程和军事等重大领域间题的完整解决和空间信息的社会化应用服务迫切需要三维GIs的支持;其次，三维空间数据获取技术的发展极大地方便了各种规模不同细节程度三维空间数据的可得性;另外，信息与通信技术