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本文通过对已经有的利用集成方法构建地理信息科学中所需的三维模型的过程进行深入的研究后,提出了利用面向对象方法设计空间地理对象的三维模型,并利用统一建模语言对设计进行了描述。同时,为了加快三维模型的构建速度,提出了利用云计算平台的并行计算能力,将三维模型分割为一定粒度的子模型,并行的构建三维模型。在三维模型的设计中,作者应用面向对象方法,将三维模型的设计分为了三大部分：点对象的设计；面对象的设计；空间对象的设计。点对象是空间地理对象模型中的原子对象,一个模型对外界的因素的请求最终是由点对象响应的。而对于一个模型的人为属性,也是由点对象的坐标属性确定的。面对象(三角形面)是一个三维模型在2.5维和三维模型之间转换的最重要的对象,所以面对象的设计中主要包括了组成面所需的点和四面体的信息,且在操作中最重要的是由三角形组成四面体,也就是空间地理对象的几何模型。最后将几何体和人为属性集成为完整的空间地理对象的三维模型。在整个设计中,作者使用了软件工程界成熟的统一建模语言(UML)对设计进行描述。UML特点之一就不依赖某一的特定高级编程语言,这样就使得在进行设计时不需要考虑特定语言的特性,设计人员可以将注意力集中在设计上。因此,本文中在设计时并没有考虑由哪种高级编程语言实现。集成完的三维模型中包含有大量的采样点,和以这些采样点为基础还要进行大量的构成三角形和四面体的运算,而这些运算需要大量的运算能力。因此,作者将设计好整个模型放在云计算平台执行构建运算。利用云计算平台的并行计算能力,可以快速构建三维模型。为了更好的应用云计算平台的并行计算能力,作者提出了根据三类不同类型的空间对象模型(边界规则空间对象、边界不规则空间对象、边界模糊空间对象)将对象按对应的分割算法将整个模型分割为一定粒度的子模型,再将子模型的分配到云计算平台中计算单元并行的构建三维模型,最后将构建好的子模型合并成完整的空间地理对象的三维模型。