开源三维GIS设计与开发教程

　　本书旨在介绍开源三维GIS的相关理论和技术，并通过实例分析介绍基于Cesium的设计与开发。希望通过学习本书的理论与技术指导部分，帮助读者系统地了解开源三维GIS的发展历程和现状，了解和掌握一些重要的三维数据模型、建模方法和数据组织与管理方法。另外，在介绍基于Cesium的开发和设计部分后，读者可以在动手编程的基础上掌握基于Cesium的三维GIS开发过程和方法，熟悉需求分析、总体设计、详细设计及数据库设计等关键环节，消化吸收开源三维GIS相关理论和设计开发实践，建立相应的开源三维GIS设计与开发的基础知识理论和技术体系。

　　孟庆祥，武汉大学遥感信息工程学院讲师，主要研究多源海量空间信息组织与管理，空间信息服务、数据挖掘、智慧城市中智慧化应用（智慧水务、智慧园区等）及灾害应急等。

第1章 绪论
1.1 OpenGIS
1.1.1 OpenGIS概述
1. 1.2 OpenGIS的特点
1.1.3 OpenGIS的发展趋势
1.2 三维GIS
1.2.1 三维GIS发展历程
1.2.2 三维GIS应用现状
1.2.3 三维GIS与二维GIS的对比
1.2.4 三维GIS的发展趋势
1.3 本章小结

第2章 三维数据模型及建模
2.1三维空间数据的获取
2. 1.1 数字测图方法
2.1.2 GNSS测量技术
2.1.3 激光扫描测量技术
2. 1.4 倾斜摄影测量技术
2.1.5 SAR和InSAR技术
2.2三维数据模型
2.2.1三维数据模型分类
2.2.2典型三维模型
2.3三维数据模型存储格式
2.3.1 OBJ 文件格式
2.3.2 Max 文件格式与3ds文件格式
2.3.3 OSCB文件格式
2.3.4 3D Tiles文件格式
2.4地理场景的三维数据建模方法
2.4.1基于二维数据的三维地理信息建模
2.4.2基于点云的场景三维建模
2.4.3基于影像的场景三维建模
2.4.4基于倾斜摄影建模方法
2.4.5 BIM 建模方法
2.5本章小结

第3章 三维数据组织与管理
3.1 三维GIS数据组织
3.1.1 三维GIS数据组织策略
3.1.2 L0D 数据组织方法
3.1.3三維栅格数据的组织
3.1.4三維矢量數据的组织
3.1.5三維模型數据的组织
3.1.6空间索引
3.2三维数据管理
3.2.1 GeoDatabase 数据库
3.2.2空间数据库版本管理
3.2.3HDFS文件管理
3.3多源三维数据格式转换
3.3.1 OBJ/FBX 格式转换为3D Tiles格式
3.3.2 0SGB 格式转换为3D Tiles格式
3.3.3 FC/CLM 格式转换为3D Tiles格式
3.3.4 3ds格式等其他格式转换为3D Tiles格式
3.4本章小结

第4章 Cesium开发基础
4.1 Cesium 概述
4.1.1 Cesium 简介
4.1.2 Cesium 架构
4.1.3Cesium特点
4.2运行环境及安装
4.2.1运行环境
4.2.2 安装
4.2.3测试
4.3基本开发
4.3.1 背景
4.3.2实体
4.3.3坐标系统
4.3.4图层和地形
4.3.5视角和相机
4.3.6数据加载
4.4本章小结

第5章 Cesium 高级应用开发
5.1粒子系统
5.1.1插值器
5.1.2粒子系統的更新循环
5.1.3 实例
5.2动画系统
5.2.1视角切换
5.2.2添加视频
5.3路径导航
5.3.1模型追踪
5.3.2路径漫游
5.4空间查询
5.4.1坐标查询
5.4.2按关键字查询POI
5.4.3属性查询
5.5 空间计算及分析
5.5.1空间距离
5.5.2空间面积
5.5.3 地形分析
5.5.4通视分析
5.5.5日照分析
5.5.6 填挖方分析
5.6 本章小结

第6章 基于Cesium的三维GIS开发实例
6.1 需求分析
6.1.1 背景
6.1.2名词解释
6.1.3总体需求
6.1.4软硬件需求
6.1.5 数据需求
6.1.6功能需求
6.1.7性能需求
6.2总体设计
6.3数据库设计
6.3.1 数据库体系概述
6.3.2 数据库体系接口
6.3.3数据库组成
6.4功能详细设计
6.5 开发
6.5.1 漫游功能
6.5.2导航功能
6.5.3 查询功能
6.5.4 量算功能
6.5.5 天气模拟功能
6.5.6 辅助决策功能
6.5.7 空间分析功能
6.6本章小结

参考文献