的进步为更有效地处理和利用海量三维空间数据提供了强有力的支撑。从2维GIs到三维GIs，虽然空间维数只增加了一，但基于此既可以包容几乎所有丰富的空间信息，也可以突破常规2维表示对形式的束缚，为更好地洞察和理解现实世界提供了多种多样的选择。但其由此也面临着大量更加复杂的问题，如:数据量急剧增加、空间关系错综复杂、真实感实时可视化等问题。在空间上从2维表示到三维表示日益成为GIs的主要发展方向之一，并趋向于对现实世界的增强表示与延伸—“虚拟地理环境”(朱庆和林挥,2004)。

 

    实际上，三维GIs与2维GIs一样，都要提供最基本的空间数据处理功能，如数据获取、数据组织、数据操纵、数据分析和数据表现等。尽管有关三维GIs的研究与实践在国内外已经十分广泛，但大多数成果由于立足于特定的有限领域而且都还是分散的、不全面的。比如，三维GIs当前的应用实践还主要局限在三维可视化与逼真的视觉表现方面，而其重要的三维分析与三维操作功能也都还很有限，三维模型数据的获取成本依然很高，市场上还没有像传统2维GIs软件一样得到公认的、可以满足大多数应用需要的成熟的商品化三维GIs软件(Zlatanova,etal .，2002;St otera ndZ latanova,2 003) 。为此，本文将重点探讨国内外有关三维GIs技术开发与应用实践方面的进展和动态。而有关三维GIs的基本问题如数据模型、数据结构、拓扑关系、空间索引、多尺度表示等则可以参考已有文献(陈军和蒋捷，2000;李青元等，2000;肖乐斌等，2001;Kolbe and Gr? ger,2003;朱庆和林浑,2004)。

 

    1、三维GIS的数据获取技术

 

    三维 G Is 技术最重要的进展之一就是三维数据获取技术的进步，特别是航空与近景摄影测量、机载与地面激光扫描、地面移动测量与GPS等传感器的精度与速度都有了明显的提高(Batty,et al ,2 000;Stoter and Zlatanova, 2003)。大量的研究致力于地物(尤其是人工地物)的三维自动重建，而依据分辨率、精度、时间和成本等的不同已经有许多不同的技术方法可供选择。如Tao (2004)将三维建筑物模型的重建方法分为以下3类:

 

    1) 基于地图的方法，利用已有GIs、地图