感想——关于球

一直以来都对三维GIS的评价不高，认为只是个花架子。但是不可否认三维GIS改变了我们对于世界的认识 。GoogleEarth等三维软件给我们展现了一幅真实、直观的地球，确实很炫。

先将三维球分为两类：A类：ArcGlobe、skyline；B类：GoogleEarth等和好多可以运行在Pad上的球——ArcGIS也可以属于这一类。

工作进了国内一家三维GIS软件公司，最近一直参与的项目研发，产生了一些思考：

先说说A类的球，这类球不完全（ArcGIS可以使用WMS和ArcGIS Online的瓦片数据）依赖于缓存切片，可以直接加载本地影像数据（构建了金字塔），全球性的数据显示和网络显示似乎不是很合适。ArcGIS对数据的处理很好，但是基于这类平台做一些三维特效很困难，扩展比较困难。B类球可以很好的显示全球数据，可以很好的扩展一些自己的三维特效，因为它就是个游戏。但是B类球存在的问题更多！

1. 比例尺问题：三维地球通过经纬度和视点高度控制显示的范围和精度。这和传统二维地图采用比例尺不同。这样就无法真正的将系统的数据应用于工程项目。产生这样的问题原因有两方面：一个是三维往往采用一系列的坐标转换，尤其是采用了透视投影，和二维GIS有本质不同。二是三维的球采用WGS84大地坐标系，这样也限制了工程项目应用，工程项目多采用高斯平面坐标系。如果要实现二三维一体化需要坐标转换，七参数计算必不可少。

三维球一般采用球形墨卡托投影，而不是椭球墨卡托投影，本身对地图瓦片会产生精度损失。

2. 缓存数据：三维的球如果采用LOD技术，比如四叉树，需要从服务器上下载影像和DEM切片Tile，这样显示符合用户的习惯和数据传输压力减小，但是通过视域体剔除，当前显示的数据未必就是真实的地形，而是缓存的数据，这样对研究区的数据进行空间分析必然是不正确的。而且在切片的过程中也会产生数据精度的缺失。本来影像分割和重采样就会产生这样的问题。拿缓存的影像进行坡度分析或者淹没分析，产生的结果不十分可信。

3. 图形绘制：三维绘制始终比较困难，这点ArcGIS做的都不是很好，CAD相对来说要好很多，CAD通过设置UC坐标系，可以设置当前绘制的面，这样进行射线求交的时候就有很多好处。而球都是通过屏幕坐标转换到视域体，再转换到世界坐标，计算过程中精度损失就不说了，仅仅在与球面的相交计算上就存在问题，CAD多采用捕捉的方式获取坐标而非仅仅通过计算得到坐标，因而CAD的优势球上基本没有。绘制贴地的面，这个基本是通过网格Mesh来表现，网格的大小和Tile大小一样，显示的很不精细！

4. 数据的导入导出：三维的系统似乎不是很重视数据的导入和导出，首先加载矢量数据上，目前可能支持加载shp的比较多，但是导出数据的好像只有kml。导出影像的更加少了，比如坡度分析和淹没分析的结果导出了别的系统也用不了，其实完全可以导出成栅格数据的！