原創(chuàng) 開源集思 開源集思 2022-06-16 09:27 發(fā)表于吉林
在 GIS 的世界中，3D 意味著具有 X、Y 和 Z 的坐標(biāo)，Z 坐標(biāo)用于繪制高度。3D 地圖是基于 Web GIS 的地理信息系統(tǒng)、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、RS遙感系統(tǒng)、VR全景等最新技術(shù)，以城市建筑三維建模為載體，整合集成本地城市建筑、政府、企事業(yè)單位等多渠道資源、信息，最形象直觀的電子地圖，也叫三維地圖、立體地圖、虛擬城市。3D 地圖有助于更好地理解對(duì)象，在 GIS 中，3D 地圖可能是 TIN 圖像、數(shù)字高程模型或者任何具有高程值的 GIS 圖層。如要使用 Z 值、TIN 圖像或 DEM 數(shù)據(jù)來繪制這些 GIS 圖層，那么您需要一種特殊的 GIS 軟件。本文介紹了一些免費(fèi)的 3D GIS 軟件可以幫助創(chuàng)建和可視化 3D 數(shù)據(jù)。
QGIS (原稱 Quantum GIS )是一個(gè)方便使用的開源桌面 GIS 軟件，根據(jù) GNU 通用公共許可授權(quán)。QGIS 是地理空間開源基金會(huì) (OSGeo) 的一個(gè)正式專案，是一個(gè)跨平臺(tái)的 GIS 桌面軟件，可運(yùn)行在 Windows、Linux、Mac OS X 和 BSD上（ Android 即將推出），并支持眾多矢量、柵格、和數(shù)據(jù)庫(kù)格式及功能。此教程展示了如何運(yùn)行 QGIS2Threejs 插件。
QGIS 的最大特點(diǎn)在于界面很友好，熟悉 ArcGIS 的人都能很快的掌握 QGIS 的操作，支持 WMS 并無縫集成 PostGIS，幾乎完全照搬了 GRASS 的分析功能，因此其分析功能也很強(qiáng)大。相比于商業(yè) GIS 軟件，QGIS 的文件體積更小，需要的內(nèi)存和處理能力也更小，因此它可以在舊的硬件上或 CPU 運(yùn)算能力被限制的環(huán)境下運(yùn)行，是一款輕量化的桌面 GIS 軟件 目前，QGIS 被志愿者開發(fā)團(tuán)體持續(xù)維護(hù)，已被翻譯為31種語言，廣泛使用在全世界的學(xué)術(shù)和專業(yè)環(huán)境中。
Grass GIS 是一款 GIS 開源軟件，它的全稱是地理資源分析支持系統(tǒng)(Geographic Resource Analysis Support System)，由400個(gè)子模塊組成可以處理矢量、圖像影像數(shù)據(jù)、時(shí)空分析、空間建模、空間分析、地圖可視化；采用 C 語言編寫并有大量第三方模塊支持，并與 R 語言嵌合比較好。GRASS GIS 包含 NVIZ 組件，該組件具有顯示 3D 或 4D 圖像的能力。
GRASS GIS 支持設(shè)計(jì)的地圖類型越來越多，不僅可以將地圖上的數(shù)據(jù)全部下載，還可以使用組合工具設(shè)計(jì)不同的地圖形狀。GRASS GIS 支持十幾種地圖類型，您可以選擇自己需要使用的一種地圖查看方式并將數(shù)據(jù)展示出來。GRASS GIS 在建模方面的技術(shù)也是非常強(qiáng)大的，它允許您利用三維模型分析地理環(huán)境以及周邊環(huán)境的地質(zhì)信息，支持地圖數(shù)據(jù)采集功能，在收集地面圖形數(shù)據(jù)的時(shí)，可以將衛(wèi)星拍攝的圖像傳輸?shù)诫娔X上使用。
Blender 是一款免費(fèi)開源三維圖形圖像軟件，提供從建模、動(dòng)畫、材質(zhì)、渲染、到音頻處理、視頻剪輯等一系列動(dòng)畫短片制作解決方案。某些 3D GIS 處理可以使用 Blender 實(shí)現(xiàn)，例如建筑地形模型，3D 航空照片等；還可以在 Blender 上創(chuàng)建陰影地勢(shì)圖，請(qǐng)查閱此處分步教程。
Blender 擁有方便在不同工作下使用的多種用戶界面，內(nèi)置綠屏摳像、攝像機(jī)反向跟蹤、遮罩處理、后期結(jié)點(diǎn)合成等高級(jí)影視解決方案。Blender 內(nèi)置有 Cycles 渲染器與實(shí)時(shí)渲染引擎 Eevee。同時(shí)還支持多種第三方渲染器。Blender 為全世界的媒體工作者和藝術(shù)家而設(shè)計(jì)，可以被用來進(jìn)行三維可視化，同時(shí)也可以創(chuàng)作廣播和電影級(jí)品質(zhì)的視頻，另外內(nèi)置的實(shí)時(shí)三維游戲引擎，讓制作獨(dú)立回放的三維互動(dòng)內(nèi)容成為可能。
自動(dòng)地球科學(xué)分析系統(tǒng) (SAGA GIS) 是一款用于編輯空間數(shù)據(jù)的 GIS 軟件，最初由德國(guó)哥廷根大學(xué)自然地理系創(chuàng)建，如今來自世界各地的志愿者都是其開發(fā)的成員；您可在 SAGA GIS 上創(chuàng)建和可視化 3D 數(shù)據(jù)，請(qǐng)查閱此處分步教程。
SAGA GIS 是個(gè)專業(yè)的地球科學(xué)分析軟件，其研究重點(diǎn)是柵格數(shù)據(jù)的分析，尤其是數(shù)字高程模型（DEM）的分析，該數(shù)據(jù)已用于例如預(yù)測(cè)土壤性質(zhì)，地形控制的過程動(dòng)力學(xué)以及氣候參數(shù)。這就需要開發(fā)和實(shí)施許多用于空間分析和建模的新方法。SAGA 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為成熟的地理空間分析軟件包，全世界的科學(xué)家和自然資源管理人員都在使用該軟件包。
MicroDEM 是一款由美國(guó)海軍 Peter Guth 編寫的一款處理數(shù)字高程模型(DEM)的軟件，用戶可以很方便的導(dǎo)入Srtm、Aster Gdem 等柵格或其他格式的 DEM 數(shù)據(jù)，處理成等高線圖等。MicroDEM 可以顯示、合并數(shù)字高程模型，衛(wèi)星影像，掃描地圖，矢量地圖數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。該軟件最大的特點(diǎn)就是免費(fèi)使用。
TatukGIS 編輯器免費(fèi)版允許用戶進(jìn)行 3D 矢量渲染、DTM 模型表示等。TatukGIS 主要是針對(duì) GIS 軟件產(chǎn)品和用戶定制化的 GIS 軟件開發(fā)工具以及解決方案。TatukGIS 公司的主打產(chǎn)品是 “TatukGIS Developer Kernel”，它是一種綜合的 GIS 開發(fā)工具包。TatukGIS DK 是 TatukGIS Developer Kernel Toolkit 的簡(jiǎn)稱，它是用于開發(fā)地理信息系統(tǒng)(GIS)的工具包，是 GIS 二次開發(fā)的一種控件。根據(jù)不同地首選開發(fā)環(huán)境，分別以四個(gè)獨(dú)立版本的形式提供(即VCL, ActiveX, .Net 和 Compact Framework)，各個(gè)版本使用相同的框架、應(yīng)用程序編程接口(API)技術(shù)。TatukGIS 可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與編輯，對(duì)屬性數(shù)據(jù)編輯與分析，是一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)字化制圖系統(tǒng)，對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)有管理分析功能，并建立了常用的 GIS 分析模型，同時(shí)具有良好的靈活性和開發(fā)性。
TatukGIS DK 提供了多種版本，如 Borland? Delphi/C++Builder?, Microsoft? ActiveX?, 以及 Microsoft manageable. NET? for WinForms。TatukGIS DK 是一個(gè)用于開發(fā)自定義地理信息系統(tǒng)(GIS)應(yīng)用程序以及 解決方案的綜合性軟件開發(fā)工具包(SDK)。眾所周知，構(gòu)建一個(gè)龐大的地理信息系統(tǒng)需要花費(fèi)大量的金錢和人力，而 TatukGIS 卻是同類產(chǎn)品中性價(jià)比最高的控件，TatukGIS Developer Kernel DK 因其功能強(qiáng)大，價(jià)格適中，已被超過 50個(gè)國(guó)家的個(gè)人、公司、以及政府等客戶用來實(shí)現(xiàn)其地理信息系統(tǒng)解決方案。隨著人們對(duì) GIS 認(rèn)識(shí)的不斷加深和 GIS 技術(shù)的快速發(fā)展，在未來市場(chǎng)還有很大的發(fā)展空間。
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