用于城市管理以及地质研究的关键工具，是三维地理信息系统，然而，技术成熟程度跟市场需求之间还显著存在着差距。
三维数据管理挑战
需要处理海量数据的三维 GIS，其中包含了众多如同点云、地形跟前建筑模型等之类的东西。那些数据有着多种多样的格式，涵盖了借助激光扫描所生成的 LAS 文件以及通过倾斜摄影测量得到的实景网格，传统形式的数据库在高效存储方面存在一定难度。在 2015 年的时候，德国斯图加特大学经过研究后得出这样的发现，单个城市的三维数据量能够达到 2PB，所以必须去采用分布式存储技术。
系统可靠性受数据质量的直接影响，英国地质调查局于伦敦项目里碰到30%的模型存有拓扑错误，致使空间分析失败，他们研发了自动化校验工具，把数据处理时间由两周缩减至三天，明显提高了数据可用性。
模型构建技术演进
从手工建模发展而来的三维建模方法，迈向了自动化生成阶段，上海市地质调查局运用机载激光扫描技术，在三个月时间里完成了中心城区500平方公里区域的精细建模，该技术借助发射激光脉冲，依据回波时间生成高精度地表模型。
致力于地质体建模的中国地质大学团队，于长江三角洲项目进程里，面临着更为巨大的挑战，此挑战涉及整合多达2000个钻孔数据去构建反映地下情况的三维模型，在构建该模型时，他们得以成功运用多层DEM插值算法，凭借此算法精准无误地还原了具体涉及15个地质层位的空间分布状况，而这一系列成果，为地面沉降监测工作提供了有效依据。
可视化实现方式
实时渲染技术究竟决定了三维GIS的可用性与否，武汉大学所研发的插件式三维引擎，在普通显卡上面能够实现平方公里范围之内50万栋建筑的流畅浏览，该技术运用LOD分级显示，依据视距自动切换模型精度 。
虚拟现实设备把应用场景给拓展了，北京市规划委员会将VR系统引入来进行方案评审，决策者借助头盔显示器能够沉浸式地查看规划效果。这个系统让评审效率提高了40%，把因平面图纸理解偏差造成的决策失误给减少了。
空间分析应用价值
日照分析功能助力深圳市民中心实现对于建筑设计的优化，借助模拟全年太阳轨迹，自动计算周边建筑每日日照时间，以此确保符合国家规定的每户最低日照标准，正是这项分析致使设计方案历经七次修改才最终得以通过。
多起事故被地下管线分析成功预防了，广州市政部门运用三维GIS管理着长达10万公里的地下管网，系统具备自动检测施工挖掘对管线安全所产生影响的能力。在2020年，该系统发出了327次预警，15起可能会发生的管线破坏事件被成功避免了。
平台开发关键技术
有着解决并发访问难题需求的大型三维 GIS 平台，被 863 项目研发出的分布式架构所支持，该架构可让 500 个用户同时在线操作，还采用负载均衡技术并把计算任务分配到 20 台服务器，此架构确保了系统在高峰时段能稳定运行。
有无跨平台兼容性，这是又一桩颇具难度的挑战。.WebGL三维引擎是由浙江大学团队所开发的，它能够在主流浏览器里运行，而且并不需要去进行插件安装。此项技术是运用JavaScript语言来编写的，达成了桌面端跟移动端之间毫无缝隙的转换。
实际应用案例
承担建设项目服务的上海市三维地质平台，其相关数据累计达300个。处在浦东机场这个特定扩建工程里，该系统凭借自身能力，精准识别出地壳以下20米处存在的软土层情况，进而给出调整桩基深度的建议，最终为项目成功节省了高达9000万元的投资金额。而此平台所具备的功能，是整合了历经60年时间跨度所积累的地质勘察资料。
进行洪水模拟时，武汉市借助三维GIS来开展相关工作，系统将实时降雨数据予以集成，它具备这样的能力，即能够针对不同降雨强度的状况，对淹没范围作出预测，在2021年处于汛期这个时间段的时候，该系统提前了48小时，针对有可能受到影响的12个小区发出了预警，从而为人员实现转移争取到了宝贵的时间 。
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