三维GIS是GIS的一个重要发展方向，也是GIS研究的热点之一，其研究范围涉及数据库、计算机图形学、虚拟现实等多门科学领域。目前，国内外许多学者对三维GIS的三维结构、三维建模以及单一领域的应用提出了许多方法和技术手段。现有的三维GIS中，系统功能在三维场景可视化、实时漫游等方面取得了较好的成果。由于三维GIS在数据的采集、管理、分析、显示和系统设计等方面要比二维GIS复杂得多，因此三维GIS查询分析功能比较弱。目前，三维G1S的研究重点集中在三维数据结构（如数字表面模型、断面、柱状实体等）的设计、优化与实现，以及可视化技术的运用、三维系统的功能和模块设计等方面。
三维GIS是许多应用领域对GIS的基本要求。随着计算机技术的发展，以前只能应用于大型的主机和图形工作站上的三维显示，也能在普通的PC机上实现。以前的GIS大多提供了一些较为简单的三维显示和操作功能，现在三维GIS则可以支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决了三维空间操作和分析问题。特别是三维GIS与虚拟现实、人工智能等技术的结合应用，将使三维GIS更加真实地表现现实世界，也更符合用户的需求。
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