1.3. Hệ thống thông tin địa lý trên không gian ba chiều (3D GIS)
1.3.2. Các chức năng của 3D GIS
a. Xây dựng cấu trúc dữ liệu
Mục tiêu lớn của các nghiên cứu hiện nay là xây dựng cấu trúc lưu trữ và mô hình hóa không gian 3 chiều. Có hai loại cấu trúc biểu diễn chủ yếu, đó là cấu trúc dữ liệu biểu diễn mặt (grid, shape, facet, TIN, ..) và cấu trúc dữ liệu biểu diễn khối (mảng ba chiều, Octee, …). Tùy vào các bài toán khác nhau mà người ta lựa chọn mô hình biểu diễn khác nhau, ví dụ đối với biểu diễn mô hình số độ cao (DEM) thì mô hình mạng các tam giác không đều (TIN) là phù hợp và hiệu quả hơn cả.
b. Thao tác, phân tích dữ liệu
Hiện nay, nhu cầu các bài toán phân tích trên không gian ba chiều là rất lớn, nó có ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực, ngành mà không thể tiến hành được trong điều kiện thực tế (thực địa). Ví dụ như các bài toán phân tích, đánh giá độ phủ sóng của các trạm BTS trong viễn thông, khi đó không thể dự đoán hoặc đo đạc trên thực địa được, nhất là các vùng đồi núi, không gian hiểm trở. Bởi vậy mô hình số địa hình (DSM) là đầu vào vô cùng quan trọng cho bài toán trên, dựa trên đó xây dựng chương trình mô phỏng, phân tích, xử lý để tìm ra được số lượng và vị trí đặt các trạm BTS sao cho tối ưu nhất. Trong giao thông, khi tiến hành xây dựng một con đường, công việc đầu tiên là dự toán xem kinh phí thực hiện hết bao nhiêu, một hạng mục quan trọng cần tính toán là xác định khối lượng đào, đắp để đạt được cao độ như trong thiết kế, do vậy cũng cần mô hình số độ cao (DEM) của khu vực xây dựng con đường, sau đó dựa vào các công cụ xử lý, phân tích, tính toán trên không gian ba chiều, chúng ta có thể tính ra được con số tương đối chính xác về khối lượng đào đắp để từ đó tính ra dự toán. Còn rất nhiều các ngành, lĩnh vực khác như: quản lý, giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường, thăm dò và khai thác dầu khí, dự báo thiên tai, thời tiết, an ninh quốc phòng, giáo dục đào tạo, … cần đến các chức năng, công cụ phân tích, xử lý dữ liệu trên không gian ba chiều.
c. Hiển thị dữ liệu
Con người luôn có nhu cầu trực quan hóa, với dữ liệu và mô hình ba chiều cũng vậy. Cần có các phần mềm, công cụ hiển thị dữ liệu ba chiều một cách trực quan. Nhìn vào đó giúp con người có khả năng nhận biết được là mình đang ở trong không gian ba chiều. Các nghiên cứu hiện nay tập trung vào việc tìm cách hiển thị
các đối tượng trong không gian ba chiều, từ việc mô hình hóa, tạo các hiệu ứng giả ba chiều (như đổ bóng, đường bình độ, …) đến việc phát triển các hệ thống phần cứng như kính và màn hình ba chiều, giúp con người khi đeo kính vào có cảm nhận mình đang ở trong thế giới ba chiều, các nhà khoa học hiện nay đang nghiên cứu đưa ra các sản phẩm màn hình có thể biểu diễn không gian ba chiều mà không cần các thiết bị phụ trợ như kính.