随着地理信息系统三维建模技术的发展,当下城市已被大数据所包围 。城市数字化已成为当代城市的发展标志。三维数据模型的应用为城市规划和发展提供更直观、更便捷的服务。地上地下一体化系统通过对区域的济南城市三维建模项目的设计和实现,探索了在新型数字城市项目中,数据生产、数据库管理、三维可视化以及立体分析等方面的应用。主要工作是对研究区域进行地面全要素的三维建模、数据整理和数据展示,打造景三维地理信息地图。用于城市规划对城市的未来形态进行预演,消失的城市形态也可以重新模拟出来,并根据规划成果随时进行修改,从而获得城市规划方案调整的科学依据,使城市规划更具前瞻性。用于城市管理三维建模技术可以完成城市灾害事件和突发事件的动态模拟,实现城市各类信息的可视化查询,为政府对城市的管理和服务提供决策。
一、 系统模型分类
系统包含地上模型和地下模型两大部分。见图1-1.。
地上地下一体化系统(图1-1)
二、 成果展示 
地上地下一体化系统(图1-2)
三、 系统功能应用
地上地下一体化系统主要分为网络数据库管理、地图库管理、属性库管理
、影像库管理。集成在MAPGIS10平台中,实现在模型的可视化操作。交互式操作实现模型的增、删、改、查体和属性。MapGIS 10 Desktop是一款专业的桌面 GIS 软件,提供了空间数据管理、地图矢量化、数据编辑处理、布局输出、分析处理、三维建模等方面的功能。
MapGIS 10是一个桌面应用程序,使得用户可以浏览分析空间数据,并可以对其进行编辑。也可以在上面添加二维或者三维的物体、浏览路径、场景以及地理信息文件。融合大量的影像、高程和矢量数据,以此来创建有精确坐标的三维模型地形数据库。是一个专业化的GIS桌面平台,提供强大的数据管理与编辑、数据制图与可视化、空间分析与影像处理、三维可视化与分析等能力。
地上通过分析项目已有的基础数据情况、研究区域的实际地理情况以及对模型数据使用需求的情况,探索设计切实可行的三维地理信息模型数据生产方式,制定相应的实施计划,并最终完成该研究区域全要素三维地理信息模型数据的制作。研究真实高差地形精细建模的关键技术路线,并使用3dsMax软件和MAPIGIS平台完成该研究区域的地形模型制作。
一、 模型分类
模理分为通用模型和精细化模型
二、 成果展示
地表景观模型(图2-1)
地表建筑模型(图2-2)
三、 系统应用
地表三维景观模型基于MAPGIS软件对三维模型符号的管理和应用功能,实现空间点数据的三维符号化显示。主要功能是地图库管理、这用于存储和管理地图信息;在数据的处理过程中,它既是资料的提供者,也是处理结果的归宿处;在检索和输出过程中,它是形成绘图文件或各类地理数据的数据源。图形数据库中的数据经拓扑处理,可形成拓扑数据库,用于各种空间分析。
系统的图形数据库管理系统可同时管理数千幅地理底图,主要用于创建、维护地图库,在图幅进库前建立拓扑结构,对输入的地图数据进行正确性检查,根据用户的要求及图幅的质量,实现图幅配准、图幅校正和图幅接边。用于旅游建模技术不仅可以展现城市现有景观,而且能够再现不复存在的和正在规划建设中的景点,从而对城市起到宣传作用,有助于扩大城市影响、吸引投资和游客。用于城市环境动态变化研究使用三维技术可以将大量的统计数据转换成容易理解的图像,表现人类活动对环境施加的压力,预测不同人类活动条件下的环境效应。
地下模型在地表以下、建筑物下的空间。包括地下室、地下桩基。使MAPGIS、AutoCAD、对研究区域的基础地理信息数据进行处理,使用IGServer软件对以上所有多源异构的数据进行分层管理、信息融合以及三维可视化,并最终实现该研究区域室内室外二三维数据的一体化,为该区域的城市三维模型建设,打造一个三维基础地理空间框架。对基础地形数据进行了充分的信息提取和利用,建立了基础地理信息数据库、地形数据库。使用人工拍照和城手工建模的方式,制作了较为精细的地面建筑、道路河流、高差地形、交通设施、市政部件、园林绿化以及室内模型。
一、 模型分类
模型按精度可分为通用模型和精细化模型.。依据GBT28590-2012城市地下空间设施分类与代码规范进行分类。测区主要存在以下几大类:地下公共服务设放;地下工业及仓储设施、地下防灾减灾设施、地下交通设施、地下居住设施、地下电力设施、地下基础设施。
二、 成果展示
地下桩基

地下空间车库入口(3-2)
三、 系统应用
地下模型主要功能是动态属性库管理。动态就是根据用户的要求能随时扩充和精简属性库的字段(属性项),修改字段的名称及类型。具备动态库及动态检索的模型体,可以利用平台管理不同的地下分区属性。也就可以生成不同的模型体追加和分层。系统能根据用户的需要,方便建立一动态的属性库。从而对模理数据实现很好管理。系统基于MAPGIS软件完成了三维模型与二维矢量模型的属性挂接。对该区域中的模型数据进行了分类分层管理,三维可视化展示和三维模型数据的查询分析等功能。地上地下一体化系统具有二三维一体化的数据生产、管理、编辑、制图和分析功能,各类数据和资源交互式管理。

