¿Solución de sistema de información geográfica SIG 3D?
La adquisición de datos espaciales es la base para la construcción y operación de sistemas de información geográfica. Las diferentes fuentes de datos y métodos de adquisición de datos tienen un gran impacto en la generación de modelos de datos. Cómo utilizar métodos apropiados para obtener datos de acuerdo con las diferentes necesidades, cómo garantizar la precisión de los datos y, en última instancia, acercar la visualización a la realidad y mejorar las capacidades de análisis y consulta espacial del sistema.
Debido a la diversidad y complejidad del mundo objetivo, la visualización implica muchos aspectos de la integración de datos y se deben adoptar modelos de datos más complejos. Para gestionar y analizar de forma eficaz diversos datos en SIG 3D, se requiere que el modelo de datos de SIG 3D tenga sólidas capacidades de expresión de datos. El modelo de datos SIG tridimensional no solo debe satisfacer las necesidades del análisis del espacio tridimensional, sino también las necesidades de la generación y gestión del espacio de gráficos tridimensionales. ¿Cómo elegir un método de modelado rápido y eficaz para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones?
Cómo permitir que las personas examinen completamente la escena en un entorno virtual tridimensional a través de una interacción dinámica, como observar la escena desde cualquier ángulo, cualquier distancia y cualquier finura, y seleccionar y alternar entre caminar, Conducir, volar y otros modos deportivos, controla de forma autónoma la ruta de navegación.
(2) Tecnologías clave
1. Métodos de recopilación de datos espaciales
La recopilación de datos espaciales es la base para la construcción y operación de SIG. Los datos espaciales SIG generalizados incluyen no sólo datos geográficos y de estudios, sino también datos del entorno geológico y de diseño de ingeniería. En el proceso de comprensión y transformación de la naturaleza, los humanos han descubierto e inventado una serie de métodos y herramientas de posicionamiento espacial, que les permiten comprender la superficie, los espacios internos y externos de la tierra. Con el desarrollo de la tecnología moderna de topografía y cartografía, la exploración geológica y la tecnología geofísica, la tecnología de adquisición de datos espaciales tridimensionales continúa desarrollándose y enriqueciéndose, lo que ha mejorado enormemente la capacidad de los seres humanos para comprender la naturaleza.
1.1 Método de recogida de datos espaciales
Los datos espaciales se pueden medir directamente en el campo mediante una estación total, GPS, telémetro láser, etc. , también se puede obtener indirectamente a partir de imágenes aéreas o imágenes de teledetección y mapas existentes. Entre ellas, la digitalización de mapas y la fotogrametría son las dos formas más efectivas de recopilar datos espaciales a gran escala, y sus aplicaciones también son las más comunes.
1.1.1 Tecnología de digitalización de mapas
En el sentido moderno, los levantamientos aéreos anteriores a gran escala y a varias escalas eran todos mapas, películas o imágenes simulados en papel. Para ingresar al SIG y lograr la gestión informática, debe ser un mapa electrónico digital. El proceso de ingresar grandes cantidades de información a partir de una carga de imágenes existente en una base de datos se llama digitalización. La digitalización en un sentido amplio se refiere al proceso de convertir información en una forma que una computadora pueda recibir, mientras que la digitalización en un sentido estricto se refiere al proceso de convertir mapas/imágenes en estructuras de datos vectoriales que cumplan con los requisitos. Actualmente, la digitalización de mapas/imágenes incluye la digitalización de seguimiento manual y la digitalización de escaneo. El primero es un proceso de remuestreo de mapas en papel existentes con la ayuda de una computadora y un digitalizador plano para formar una serie de datos de puntos de coordenadas digitales; el segundo es un proceso de remuestreo de mapas en papel existentes con la ayuda de una computadora y un Escáner de superficie plana o de tambor. El remuestreo es el proceso de formar datos de secuencia de puntos de coordenadas.
(1) Seguimiento manual digital
El equipo digitalizador de seguimiento portátil incluye una tableta digitalizadora para fijar el mapa y un cursor para tomar muestras. El proceso de digitalización portátil incluye los siguientes tres pasos: Preprocesamiento del mapa: Antes de digitalizar el mapa, se debe numerar según el contenido del mapa y los elementos del mapa. La numeración debe realizarse de acuerdo con los requisitos unificados del sistema de numeración. Por lo general, los números se dividen en escalas pequeñas o las posiciones de longitud y latitud de diferentes áreas se numeran de manera uniforme para facilitar el empalme y el procesamiento de hojas de mapas; numerarse según el ámbito de gestión de la región administrativa. Al numerar áreas, parches, nodos, segmentos de cadena y puntos independientes deben numerarse por separado de antemano, mientras que los puntos característicos y las líneas características en el segmento de cadena principal se pueden numerar secuencialmente de forma incremental durante la digitalización. Una vez completada la numeración, se deben realizar los registros necesarios para facilitar la consulta. El contenido del registro incluye: número de mapa, coordenadas del mapa y contenido de numeración, etc. Una vez numerados los dibujos, se pueden colocar en el digitalizador.
Digitalización de mapas: En términos generales, los digitalizadores utilizan el modo de punto, el modo de línea y el modo de flujo de datos para recopilar datos. En el modo de puntos, cada punto aislado en el mapa se registra colocando el cursor en la ubicación del punto de recolección y presionando el botón; en el modo en línea, se registra un segmento de línea recta digitalizando los dos puntos finales del segmento de línea y uno; parte de la curva se digitaliza digitalizando los dos puntos finales del segmento de línea. Una serie de líneas rectas para registrar la curva en el modo de flujo de datos, la curva recopila automáticamente los valores de coordenadas de cada punto de la curva en intervalos de tiempo fijos. o distancias.
Las ventajas del modo de puntos y el modo de línea son reducir la pérdida de puntos característicos tanto como sea posible y lograr una alta precisión de remuestreo. La desventaja es que la eficiencia del muestreo es baja y, en general, es adecuado para la digitalización de mapas catastrales y mapas de planificación. La ventaja del modo de flujo de datos es la alta eficiencia del remuestreo, pero la desventaja es que es fácil perder puntos característicos. Generalmente es adecuado para la digitalización de mapas topográficos y mapas de contorno.
Conexión de relación de gráfico a gráfico: en la digitalización de mapas, solo se obtienen los datos de coordenadas geométricas de los elementos de punto, línea y área. Se debe ingresar la información de atributos de los elementos de punto, línea y área. generar una combinación de elementos de punto, línea y área entre ellos. Las relaciones topológicas se pueden establecer en modo de polígono completo, modo manual o modo automático.
(2) Digitalización por escaneo
La digitalización por escaneo es un método de conversión de vectores o seguimiento de pantalla después de escanear la imagen completa con un escáner. Este método suele requerir un procesamiento previo de la materia prima. Por ejemplo, primero separe las características geográficas de diferentes colores en el mapa, cópielas en una película transparente y luego escanéelas. Actualmente, existen escáneres de separación automática de colores y también existen documentos sobre la construcción automática de bases de datos jerárquicas. La estructura de datos ráster del mapa obtenido mediante el método de escaneo ráster del escáner óptico se almacena en forma de píxeles y debe convertirse en una estructura de datos vectoriales antes de su uso. La estructura de datos vectoriales tiene ventajas incomparables sobre los datos ráster en términos de redundancia de datos, escalado de mapas, itinerancia, espacio de almacenamiento, edición, modificación, análisis de mapas, etc. Por lo tanto, la vectorización debe realizarse de acuerdo con el formato de almacenamiento de datos de mapas seleccionado durante diseño del sistema. Los métodos para convertir datos ráster en datos vectoriales se dividen principalmente en tres categorías: vectorización de cuadrícula de puntos, vectorización de cuadrícula de líneas y vectorización de cuadrícula de áreas.