地理三维模型是空间分析，而空间分析的基础是空间数据模型。
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GIS的概念数据模型分为3类:对象模型(ob-ject model)、网络模型( network model)和场模型(field model)。
比如基于平面图的点、线、面数据模型和基于连续铺盖的栅格数据模型，分别为对象模型和场模型，描述道路网络、地下管线等需要网络模型;定义了一种基于对象的模型和一种基于域的模型。
分别对应对象模型和场模型;OGC(open GIS consortium)的简单对象模型规范定义了点、线、面和表面模型，其中表面模型可以用来表达实体，也可以表达地形等2. 5维的连续表面。
但是随着三维GIS技术的发展，已有的对象模型和场模型在地学表达上并不充足，这些空间数据模型都缺乏对三维空间中连续、非匀质的场数据的表达能力。
随着三维GIS技术的发展以及三维GIS在建筑信息模型(building informationmodeling,BIM)+GIS、数字化孪生、透明城市、智慧城市、城市设计等领域的广泛应用 。
GIS对现实世界的表达全面扩展到空/天、地表和地下，并从室外走进室内，空间数据模型的二三维一体化是三维GIS发展的必经之路。
早期基于平面图的空间数据模型已经不能满足对三维属性场的表示，比如电磁场:三维空间中5G信号的分布。
空气的属性场:污染、温度、湿度场的表达;地质的属性场更多更复杂，如密度、孔隙度、杨氏模量、泊松比等。
对于三维场数据的表达，在理论研究方面，基于TEN (tetrahedron network)的数据模型，对其数据结构进行了简要描述;基于八叉树和TEN的混合数据结构。
用于平衡数据量和数据表达精度之间的矛盾;基于体元的三维场数据表达方法;构建了泛在知识数据表示模型(mubiquitous knowledgeable data representation model，UKR)。
用来表达复杂的三维空间事物，包括对场数据的表达。
随着三维GIS技术的应用愈加普及，在智慧城市经济发展，市场监管，社会治理，公共服务，环境保护等行业领域利用三维可视化技术GIS+BIM模型优越的可视化3D空间展现能力，以三维模型为载体，将各种零碎、分散、割裂的信息数据，以及建筑运维阶段所需的各种机电设备、物业管理、安全管理参数进行一体化整合的同时，进一步引入建筑的日常设备运维管理功能，形成基于BIM的建筑空间与设备运维、安全监控、品质管理的能力。
广州千越飞鸿科技有限公司 结合实际运维管理的需求，基于GIS+BIM大数据的智能化建筑运维管理系统应运而生。智能化建筑管理平台借助于3DGIS、BIM、物联网等信息技术，将智能化、机电、安全、品质、资产、物业管理、节能管理、对外展示等多角度的系统与建筑三维模型及管理需求进行一体化整合。最终建设目标通过对各系统的集成统一，建立建筑主题数据库，为智慧园区提供可靠的设备运维分析、安全管理监控、品质运管理、资产信息化管理、物业管理服务、节能管理、信息化决策等一系列专业性服务。
地理信息系统（GIS，Geographic Information System或 Geo－Information system）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
三维是将采集以及经运算分析后对数据的表现、展示。三维数据相对二维数据更能表现出客观实际。
三维GIS与二维GIS一样，需要具备最基本的空间数据处理功能，如数据获取、数据组织、数据操纵、数据分析和数据表现等。相比于二维GIS，三维GIS具有以下优势。
空间信息的展示更为直观。从人们懂得通过空间信息来认识和改造世界开始，空间信息主要是以图形化的形式存在的。然而，用二维的图形界面展示空间信息是非常抽象的，只有专业的人士才懂得使用。相比二维GIS，三维GIS为空间信息的展示提供了更丰富、逼真的平台，使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化，人们结合自己相关的经验就可以理解，从而做出准确而快速的判断。毫无疑问，三维GIS在可视化方面有着得天独厚的优势。虽然三维GIS的动态交互可视化功能对计算机图形技术和计算机硬件也提出了特殊的要求，但是一些先进的图形卡、工作站以及带触摸功能的投影设备的陆续问世，不仅完全可以满足三维GIS对可视化的要求，还可以带来意想不到的展示和体验效果。
多维度空间分析功能更加强大。空间信息的分析过程，往往是复杂、动态和抽象的，在数量繁多、关系复杂的空间信息面前，二维GIS的空间分析功能常具有一定的局限性，如淹没分析、地质分析、日照分析、空间扩散分析、通视性分析等高级空间分析功能，二维GIS是无法实现的。由于三维数据本身可以降维到二维，因此三维GIS自然也能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS强大的多维度空间分析功能，不仅是GIS空间分析功能的一次跨越，在更大程度上也充分体现了GIS的特点和优越性。
通过倾斜摄影构建实景三维模型，把实景三维模型放入GIS平台进行应用。
什么是实景三维，就是倾斜摄影技术的三维模型成果，因为三维模型上贴的纹理为现实纹理，所以为实景三维。
什么是倾斜摄影技术，倾斜摄影技术是国际摄影测量领域近十几年发展起来的一
倾斜摄影技术
项高新技术，该技术通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。该技术在欧美等发达国家已经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。