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第1章 概述1

1.1地理信息的多维表示1

1.1.1地理学语言的演进：从地图到虚拟地理环境1

1.1.2数码城市地理信息系统的概念5

1.1.3数码城市地理信息系统技术发展的时间线索7

1.2数码城市地理信息系统的技术特点8

1.3数码城市地理信息系统的应用范围10

1.4本书结构12

参考文献14

第2章 三维城市模型的多尺度表示17

2.1三维空间数据模型18

2.1.1几何数据模型19

2.1.2拓扑数据模型26

2.2三维空间数据结构31

2.2.1矢量数据结构31

2.2.2栅格数据结构34

2.3.1空间索引方法综述38

2.3三维空间索引方法38

2.3.2四叉树空间索引方法40

2.3.3R树及其扩展索引方法41

2.4三维城市模型的LOD概念44

2.4.1LOD模型45

2.4.2三维模型简化方法48

2.4.3视点相关的LOD模型动态生成方法50

参考文献54

3.1三维城市模型数据获取方法简介57

第3章 三维城市模型数据获取方法57

3.2基于二维GIS的三维城市建模方法58

3.2.1基于GIS的三维建模方法59

3.2.2数据处理过程59

3.3基于影像的三维城市建模方法62

3.3.1基于摄影测量的半自动三维重建方法65

3.3.2二维GIS辅助下的三维重建方法69

3.4基于激光扫描的三维城市建模方法71

3.4.1基于地面与车载激光扫描系统的三维重建方法71

3.4.2基于机载激光扫描系统的三维重建方法74

3.5.1三维CAD模型77

3.5CAD建模方法77

3.5.2CAD数据与数码城市地理信息系统的集成79

3.5.3三维CAD建模要点82

参考文献84

第4章 三维城市模型数据的生产工艺与质量控制88

4.1三维城市模型的数据内容与细节程度88

4.1.1空间认知基础89

4.1.2细节层次90

4.1.4数据内容92

4.1.3纹理与几何数据的统一92

4.2三维城市模型的数据生产工艺95

4.2.1三维城市模型的数据生产流程96

4.2.2三维城市模型数据生产计划98

4.2.3多种细节层次的三维几何模型数据生产100

4.2.4逼真表面纹理图像数据生产104

4.2.5地物类创建与多媒体属性数据生产106

4.3三维城市模型数据生产的全面质量控制107

4.3.1三维城市模型数据质量分析107

4.3.2三维城市模型数据质量控制方法108

4.4三维城市模型数据生产调度与管理系统113

4.4.1设计原理与框架113

4.4.2实现方案115

4.4.3软件构成与主要功能116

参考文献117

第5章 数码城市地理信息系统的一体化数据库管理120

5.1数码城市地理信息系统的数据组织方法121

5.1.1大范围DEM/DOM栅格数据的组织方法123

5.1.2海量三维空间对象数据的组织方法125

5.2数码城市地理信息系统数据库管理系统127

5.2.1基于Oracle的数据库管理系统129

5.2.2基于文件系统的数据库管理系统131

5.2.3基于CORBA的分布式数据库管理134

5.3CCGIS的数据库管理引擎138

5.3.1用户与权限管理139

5.3.2DEM/DOM库管理140

5.3.3矢量模型数据库管理与属性库管理140

参考文献142

6.1数据压缩的基本原理144

6.1.1数据压缩的概念144

第6章 三维城市模型数据压缩方法144

6.1.2数据压缩方法的一般分类145

6.1.3数据压缩方法的评价准则和选择147

6.2矢量数据压缩方法148

6.2.1LZ77无损压缩方法148

6.2.2有损压缩方法150

6.3图像数据压缩方法152

6.3.1图像无损／近无损压缩方法152

6.3.2纹理图像有损压缩方法157

6.3.3JPEG2000图像压缩方法164

6.4DEM数据压缩方法166

参考文献168

第7章 数码城市地理信息系统的三维空间分析方法171

7.1基本的空间分析概念171

7.1.1空间分析内涵172

7.1.2空间分析方法173

7.1.3空间分析模型176

7.2日照分析180

7.2.1日照分析模型181

7.2.2日照时间计算183

7.2.3日照间距计算185

7.2.4其他日照分析功能186

7.3可视性分析187

7.3.1可视性分析模型187

7.3.2通视性分析188

7.3.3可视域分析189

7.3.4视觉景观分析191

参考文献196

8.1数码城市地理信息系统的多模态可视化表示199

第8章 基于海量数据库的三维可视化199

8.1.1平面视图201

8.1.2模型视图201

8.1.3世界视图202

8.2三维动态交互式可视化203

8.2.1数据裁剪204

8.2.2数据动态装载206

8.2.3多细节层次模型的渐进绘制208

8.3虚拟环境技术209

8.3.1虚拟环境中的行为建模方法210

8.3.2自然和谐的人机交互方法213

8.3.3基于图像的建模与绘制216

8.4CCGIS的三维可视化特点218

8.4.1CCGIS的三维可视化体系结构219

8.4.2CCGIS的三维可视化功能简介219

参考文献223

第9章 分布式数码城市地理信息系统225

9.1网络环境下数码城市地理信息系统的实现225

9.1.1基于Web的三维数据表示标准VRML和X3D225

9.1.2空间数据表达和交换标准GML228

9.1.3分布式数码城市地理信息系统的常用实现方法230

9.2分布式虚拟地理环境与地理协同231

9.2.1分布式虚拟地理环境231

9.2.2地理协同237

9.2.3分布式协同虚拟地理环境239

9.3增强现实243

9.3.1增强现实系统的技术特点243

9.3.2移动增强现实系统245

9.3.3增强现实系统的典型应用247

参考文献248

第10章 数码城市地理信息系统的典型应用251

10.1在城市规划设计与管理中的应用252

10.1.1数码城市地理信息系统的应用特点253

10.1.2在城市规划中的应用257

10.1.3在城市设计中的应用260

10.1.4在建筑设计中的应用262

10.1.5在城市开发控制中的应用263

10.2虚拟旅游265

10.2.1数码世界266

10.2.2数字文化遗产268

10.3其他应用270

10.3.1城市应急反应与危机处理270

10.3.2电信网络优化设计271

10.3.3辅助导航273

10.3.4房地产销售274

10.3.5电子商务276

10.3.6气象分析277

10.3.7环境规划278

参考文献279