XX大橋三維地圖技術方案

1、xx大橋三維地技術方案上海希熙信息科技有限公司2016年11月目錄1 arcgis產品介紹-11.1 arcgis系列軟件介紹-11.2 arcgis的軟件優(yōu)勢-22 行業(yè)背景-43 平臺介紹-53.1 系統(tǒng)總體架構-53.2 功能介紹-53.2.1 三維gis基礎平臺功能-63.2.2 空間定位-73.2.3 事件管理-93.2.4 視頻監(jiān)控-93.2.5 gps顯艮蹤103.3 三維警衛(wèi)系統(tǒng)-111 arcgis產品介紹1.1 arcgis系列軟件介紹arcgis 家族通過 arcscene, arcmap 和 arcgis server, arcgis api for javascrip

2、t軟件各司其職，簡便而有序的實現(xiàn)了三維場景生成、發(fā)布、展示不 同的功能。arcgts系列交互應用程序，可以讓用戶創(chuàng)建自定義的虛擬三維可視 化場景，并進行瀏覽、查詢和分析。arcgis server軟件技術流程如下圖所示：圖1t arcscene軟件技術流程arcgis產品可以捉供tb級海量地形、影像數(shù)據(jù)的多分辨率金字塔構建、編 輯維護功能，提供多分辨率地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)的融合功能，提供數(shù)據(jù)壓縮功能, 提供基于文件和關系型數(shù)據(jù)庫存儲方式的數(shù)據(jù)管理功能，快速構建和管理海量三 維地形和影像數(shù)據(jù)集。arcgis api for javascript除實時三維地形可視化功能外，還能夠在三維 場景上創(chuàng)建和

3、編輯二維文本、圖片對象和三維模型對象，從標準g1s文件和空間 數(shù)據(jù)庫中讀取各種地形疊加所需要的信息，如文木、標注、圖素、二維和三維實 體，甚至視頻、動畫，創(chuàng)建交互式應用系統(tǒng)，并且能將整合之后的三維虛擬數(shù)字 地球場景發(fā)布到局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上，使用戶在任何地方都可以實現(xiàn)輕松快捷的三 維交互式體驗，以場景的獨特視角展現(xiàn)地貌特征、視域、地物間關系等。arcgis server是一種強大的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務器技術，對低帶寬的情況能夠進 行最優(yōu)化，實時傳送3d地理數(shù)據(jù)，這項技術的突破為平滑和更冇用的用戶經(jīng)歷 展示了無縫的三維圖像。采用arcgis家族產品，能夠三維可視化建設所有空間影像數(shù)據(jù)的管理、數(shù) 據(jù)的發(fā)布以及

4、數(shù)據(jù)的展現(xiàn)等各個技術環(huán)節(jié)，同時采用arcgis開發(fā)，更易于通過 ogc的wfs或wms等服務引用不同gis系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源格式。1.2 arcgis的軟件優(yōu)勢arcgis作為全球領先的地理信息系統(tǒng)軟件平臺，能夠滿足三維橋梁建設需求。 主要表現(xiàn)在以卜幾個方血：(1) 支持海量數(shù)據(jù)訪問能力具備國際專利的海量影像、地形數(shù)據(jù)壓縮技術；大數(shù)據(jù)量的矢量數(shù)據(jù)支撐能力強，具冇最先進的靜態(tài)矢量緩存技術；具有實吋信息流(streaming)通訊技術，可以實現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)的快到調入 和顯示；模型數(shù)據(jù)具有細節(jié)分級顯示(lod, level of detail)技術，可以實現(xiàn)基丁網(wǎng)絡的三維地形數(shù)據(jù)的實時動態(tài)更新。(2) 支持影

5、像、高程、矢量數(shù)據(jù)、三維模型、空間數(shù)據(jù)庫等多源數(shù)據(jù)支持的影像數(shù)據(jù)格式有:img、ecw、sid、geotiff、bmp、jp2、j2k、 jpg、gtf> user defined binary raw> ctb> adrg、cadrg、single cell cib、 opengis wns servers> nitf； 支持的高程數(shù)據(jù)格式：imgx adf x bmp> ascii - x, y, z or z (regular grid)、non-regular grid with break 1 ines、user defined binary :raw、

6、 dted> dted single cell (including nima dt0-dt3 formats) usgs sdts (.ddf)； 支持的矢量數(shù)據(jù)格式：dxf> shp> tlf> txt、xls> fit、mdb、mdb、accdb；支持的模型數(shù)據(jù)格式：directx （.x）、opcnflight （.fit）、google sketchup 6（. kml,. kmz,. dae）> 點云模型（.cpt）；支持實時gps定位數(shù)據(jù)；支持實吋視頻傳輸數(shù)據(jù)； 支持的空間數(shù)據(jù)庫有：arcsde raster servcr> ecw i

7、mage web server> wfs> arcsde database> orcale database> sql server 2008、odbc database> oracle spatial database> postgre sql。（3）支持海量數(shù)據(jù)的處理和瀏覽效率影像和地形數(shù)拯自動識別金字塔級別，地形數(shù)據(jù)集與原始數(shù)拯的壓縮比 例約1： 10,且不損失數(shù)據(jù)精度;數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡訪問過程，均可以實現(xiàn)網(wǎng)絡化的多臺電腦、多cpu協(xié)同 運算，分擔工作量、提高數(shù)據(jù)處理和瀏覽效率；三維地形場景無縫瀏覽、矢量和三維模型等采用流方式提高瀏覽效率， 三維模型瀏覽

8、效率有待增強；大場景的數(shù)據(jù)承載能力主要受硬件配置影響，平臺木身不受限制。（4）支持空間成果管理和展示可實現(xiàn)地表、地上、地下三維立體空間管理，有效集成多領域的空間數(shù) 據(jù)和屬性信息；實現(xiàn)地卜空間設施的瀏覽、杳詢、分析等功能。（5）支持三維空間分析能力平臺本身具備空間量測、空間查詢定位等；可根據(jù)客戶的具體業(yè)務需求，開發(fā)定制應用功能（如gps實時跟蹤、視 頻監(jiān)控、空間統(tǒng)計等）。（6）支持空間數(shù)據(jù)共享與服務產甜基于服務的soa構架能夠很好的支持空間數(shù)據(jù)的共享與服務，并有 成功案例；遵循ogc標準，支持基于服務的數(shù)據(jù)交換（w'ms、wfs、kml）o（7）提供了強大的組件式二次開發(fā)，可定制開發(fā)功能

9、是成熟標準化的商業(yè)平臺，提供大量的api,貝有二次開發(fā)定制功能；開發(fā)環(huán)境：javascript, c#, c+, vb, asp, asp. net0（8）多級網(wǎng)絡共享能力能夠支持多用戶并發(fā)訪問，支持負載均衡以及網(wǎng)絡集群計算服務；可實現(xiàn)多個領域的多級網(wǎng)絡的空間數(shù)據(jù)共享服務，可實現(xiàn)網(wǎng)絡化實吋動 態(tài)更新；提供網(wǎng)絡化運營的系統(tǒng)開發(fā)定制。2行業(yè)背景隨著互聯(lián)網(wǎng)、計算機、3s （gis/rs/gps）、虛擬現(xiàn)實、航空航天等技術的飛 速發(fā)展，網(wǎng)絡化三維地理信息系統(tǒng)作為地理信息系統(tǒng)向動態(tài)、多維和網(wǎng)絡化方向 發(fā)展的產物。三維地理信息系統(tǒng)平臺已經(jīng)解決了數(shù)據(jù)接入、海量影像數(shù)據(jù)存儲與 調用、實時動態(tài)讀取數(shù)據(jù)庫矢量數(shù)據(jù)

10、、承載海量模型發(fā)布、基于互聯(lián)網(wǎng)及內網(wǎng)的 網(wǎng)絡發(fā)布功能。作為最新、最強、最直觀的表現(xiàn)地理信息的方式必將取代現(xiàn)有的 二維地理信息系統(tǒng)，成為地理信息的主流平臺。以三維空間數(shù)據(jù)綜合展現(xiàn)為特征的各項主題分析已經(jīng)成為各職能部門的業(yè) 務需求增長點。實現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的空間疊加分析內容，更加直觀的展現(xiàn)真實世界， 使系統(tǒng)更適應于指揮決策的需要，在實際應用中發(fā)揮更大的作用。3平臺介紹3.1系統(tǒng)總體架構在系統(tǒng)設計過程屮，采用了多層休系架構模式，采用組件技術實現(xiàn)基礎模塊 的可復用性，實現(xiàn)平臺的靈活性、開放性和可擴展性。系統(tǒng)設計以通用性、穩(wěn)定性為主導，進行分層設計和開發(fā)，橫向以功能類別 為導向，縱向以服務內容為導向，逐級設計

11、，逐步細化各組件的顆粒度。設計中 主要考慮以下兒點：（1）在設計時按應用需求和功能合理劃分軟件的層次結構，上層的實現(xiàn)基 于下層的功能和數(shù)據(jù)，并且使同層間功能藕合度達到最小。（2）在同一層次結構中，按功能相關性和完整性的原則，把邏輯功能和信 息交換緊密的部分以及在同一任務下的處理過程放在同一功能組件包中。（3）功能組件與系統(tǒng)主控部分有很強的接口能力，使組件具有可拆卸性， 以便于實現(xiàn)對單個組件的更新和不斷優(yōu)化。（4）可擴展性強，齊功能模塊以組件式開發(fā)，以供將來應用系統(tǒng)的調用， 并方便今后的擴展開發(fā)。（5）盡量達到應用層與功能層分離，應用層只負責用戶界面和功能調用邏 輯的實現(xiàn)，以大大簡化平臺上各應用

12、的實現(xiàn)，并真止實現(xiàn)功能的共享。整個系統(tǒng)架構從邏輯上分為基礎設施層、數(shù)據(jù)層、平臺支撐層、應用層和門 戶層來組織。系統(tǒng)軟件設計采用分層架構技術，以通用性、穩(wěn)定性定層次，同一 層次以功能劃分包，以上層服務為導向，逐級設計，逐步細化平臺組件的顆粒度。3.2功能介紹系統(tǒng)提供三維gis基礎功能和交通業(yè)務功能，具體如下：321三維gis基礎平臺功能3.2.1.1三維交互瀏覽系統(tǒng)采用三維數(shù)字影像模型，顯示方式真實直觀，地圖操作模塊采用人性化 設計理念，通過鼠標、鍵盤控制面板或者任意組合方式來控制瀏覽的速度、高度 視角，使得用戶可以靈活、便捷的在三維場景中瀏覽漫游，向用戶捉供靈活的地 圖瀏覽操作手段以及實用的地

13、圖控制功能。具體如21）靈活的運動控制模式實現(xiàn)鼠標、鍵盤可以在三維場景屮前進、后退、左移、右移、左轉、右轉， 改變行走方向，升高、降低視點，俯仰角大小任意確定，口方向轉換畫面流暢。圖3-1運動控制模式2）設定多種游覽路徑提供步行、車行、飛行等瀏覽模式，并能進行相關參數(shù)設置。3.2.1.2地圖編輯杳看、編輯、改止電了地圖上的設備、設施分布位置，根據(jù)各種設施、設備 在道路上的實際樁號，將其對應的圖標疊放在三維地圖的對應位置。to圜尊會*4案textimagevideo on videopolylinepolygon2d30building modifyhole on3dgroundaerialda

14、ta googleterrain billboardshape model*terrainterrainshape *objectobjectlibrary warehouselabelvideo2d objects3d objectsdynamic objectslibraries圖地圖編輯3.2.1.3三維模型導入系統(tǒng)具備快速、準確、高質量地構建三維模型的能力，支持導入外部三維模 型，支持三維對象的渲染展示。3.2.2空間定位3.221查詢定位能通過二維圖形和三維模型的屬性（例如地名、道路名、建筑物名、編碼等） 查詢的結果列表，采用飛行或跳往的方式快速定位到相應的位置，并能高亮顯示。3.2

15、22坐標定位根據(jù)用戶輸入的地理處標位置，包括x值、y值和高度值，準確定位該坐標 點所在的三維場景位置。322.3事件定位系統(tǒng)接收到事件數(shù)據(jù)后，分析案發(fā)地址字符串，在三維場景中定位，并用紅 色點閃動顯示。地圖也以案發(fā)點為屮心，自動平移顯示。圖3-11定位3.224空間查詢空間查詢用來對地圖信息進行查詢，并可以點擊查詢結果，快速定位該對象。 功能如下：1）查詢道路圖、設備設施、重點單位等相關的信息資料，包括：通過圖形查詢其屬性信息；通過屬性查詢圖形位置；根據(jù)各種條件進行綜合查詢；y*kd «*：d m<0 f &) tjud *«*w圖3-12周邊查詢323事件管

16、理可以對事件進行查詢、定位、統(tǒng)計、查看詳細信息等操作。3.2.3.1事件查詢在三維場景中的指定某一位置，設置一定的周邊區(qū)域（如1000米范圍內）, 查詢所畫范圍內的相關歷史案件，并列出查詢結果，詳細展示事件編號、事件名 稱、事件時間、事件地點等詳細信息。323.2事件詳情瀏覽根據(jù)查詢結果，選中某一事件，可以查看該事件的詳細基本信息。323.3事件統(tǒng)計可以進行事件統(tǒng)計分析，生成案件信息統(tǒng)計結果圖和報表。3.2.4視頻監(jiān)控需要與公安部門的視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接。實現(xiàn)攝像頭位置的查詢定位、攝像頭實時視頻信息播放、口動標示視頻監(jiān)控設備位置等功能。tmflia* 圖3-16視頻監(jiān)控3.2.5 gps 跟蹤系統(tǒng)以一定時間間隔從外部數(shù)據(jù)庫讀取所冇指定對象的gps數(shù)據(jù)信息，包括 編號、經(jīng)度、緯度、速度，時間等，通過車輛基本信息，將這些信息關聯(lián)，在主 控中心三維地球上定位及動態(tài)顯示車輛或個人位置，中心能隨時掌握在線的車輛 和人員的有關信息，實現(xiàn)對巡查車輛的監(jiān)控、跟蹤，軌跡冋放。也可以在三維場 景中指定中心位置、設