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自从地理信息系统在上世纪中后期逐步形成以来，随着计算机技术、数据库技术、图形图像技术、遥感技术等相关技术的飞速发展，地理信息系统的应用范围也得到扩展，已广泛应用于地理和空间分布有关的各个领域，如测绘、城市规划、环境保护等诸多与国计民生密切相关的领域，并且发挥着越来越重大的作用。它的出现不仅是地理学的一个革命事件，同时也标志着以此为代表的空间信息科学的兴起与发展。
近年来，随着计算机及互联网技术的快速发展和广泛应用，我国空间信息技术已在政府管理、军事、教育、公众服务等众多领域中取得深入应用。而信息资源的爆炸式增长，人们对信息的处理提出了更高的要求，在解决土地利用、城市规划、地质灾害等重大问题时，多维度、多尺度的海量空间信息研究与应用越来越广泛。而传统的二维空间信息表达方式在这方面存在不足，三维空间信息的研究与应用，是现代计算机技术、三维GIS技术以及遥感等技术的综合应用，以满足当前信息产业的发展需求，展示出信息资源表达的新前景。
作为空间信息技术发展的新趋势，三维空间信息服务技术的发展与自主创新备受关注。经过多年的积累和建设，国际上的三维空间信息技术研究已初具规模，人们熟知的应用有GoogleEarth、NASAWorldWind、MicrosoftVirtualEarth等知名厂家推出的三维数字地球平台。同时，我国的三维空间信息技术研究也逐渐起步，并研制出了一批具有自主知识产权的三维系统软件和应用软件，使三维空间信息技术在很多行业得到广泛应用。
在三维空间信息技术取得一定成绩的同时，这个领域也遇到了一些新的问题亟待研究和解决，具体有以下几方面的表现:
(1)三维空间信息在互联网上的高速传输是一个大的难题。由于目前互联网的带宽限制，无法保证大数据量的三维模型和海量的高清影像的浏览和有效操作。如何解决带宽限制下的空间信息高效传输，以便客户端快速访问和下载，是一个技术难题。
(2)目前三维空间信息服务提供的专业GIS分析功能非常少，使现在的三维空间信息服务主要用来进行三维数据展示，而缺乏强大的类似二维GIS分析的能力。
(3)三维空间信息的更新，也是一大难题。由于海量的和种类繁多的三维空间信息在数据服务器存在，且时常有数据库的更新，如何解决空间数据自动更新，没有一个很好的解决方案。
对于以上存在的问题，面向网络的三维空间信息服务技术亟需引进新的技术、思想和体系来构造一个分布式环境下的三维空间信息服务系统。
本论文的选题来源于MapGISK9数据中心服务器的研发，论文希望通过在基础理论上进行研究，并针对上述这些需要解决的问题进行实践，以期为上述亟需解决问题提供一个可行的方案，并实现面向网络的三维空间信息服务体系。
网络三维空间信息最重要的目的是提供一系列的三维空间信息服务，在此基础上，能够向互联网上提供服务，真正实现信息共享、跨平台、分布式。基于目前三维空间信息服务存在的亟需解决的问题，本选题主要以已经在MAPGISK9上实现的三维空间信息显示与分析的基础上，以MapGISDCServer数据中心服务器为基本框架，研究突破分布式海量三维空间数据存储、传输、分析等一批关键技术，并提供一系列三维空间信息服务，使得三维空间信息服务在行业上的应用成为可能。
本文围绕网络空间信息服务体系展开研究，研究并实现具有海量三维空间信息存储能力的、支持分布式网络环境下的三维空间数据高效传输以及分析处理能力的三维空间数据信息服务平台，具体而言，将从以下几个方面开展:①面向网络三维空间信息服务体系;②三维空间信息高效传输与分析机制;③三维空间信息服务，包括三维数据服务、三维空间分析服务、查询服务以及数据缓存策略;④三维空间信息服务平台设计。
以基于规则库的三维空间数据模型为三维数据模型，以MapGIS-TDE三维场景渲染引擎为三维可视化基础，来进行三维场景和三维数据的可视化。通过研究数据加密来对空间信息传输过程进行加密，以保证空间数据传输安全;通过研究针对空间数据压缩机制，在数据传输过程中进行数据压缩，以减少网络传输量，提高网络传输效率。在研究网络三维空间信息服务技术的基础上，以MapGISDCServer为框架，根据数据仓库服务和功能仓库服务，提供三维数据服务、三维空间分析服务和三维查询服务，通过提供的三维可视化客户端进行可视化表达和操作。
通过以上研究，实现了具有海量三维空间信息存储能力的、支持分布式网络环境下的三维空间数据高效传输以及分析处理能力的三维空间数据信息服务平台，并在中国地质调查局的公益数据服务平台上得到应用。