城市人防三維仿真管理系統(tǒng)項(xiàng)目建議書(shū)

1、城市人防三維仿真管理系統(tǒng)項(xiàng)目建議書(shū)一、系統(tǒng)建設(shè)背景、目標(biāo)及必要性城市人防指揮所是在早期坑道工事基礎(chǔ)上改建而成的，是全市民防指揮網(wǎng)的核心，由指揮所核心區(qū)以及通道、連片工事等配套工事組成，指揮所安裝了供電、通風(fēng)、空調(diào)、給排水、消防、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)以及各種人防工程專(zhuān)用設(shè)施設(shè)備，各種強(qiáng)弱電布線及管網(wǎng)系統(tǒng)縱橫交錯(cuò)，工事?tīng)顩r不一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，日常維護(hù)管理要求高、難度大。為探索建立指揮所標(biāo)準(zhǔn)化、智能化管理體系，進(jìn)一步提高指揮所日常維護(hù)管理水平，經(jīng)過(guò)調(diào)研，建議建設(shè)戰(zhàn)備指揮所三維仿真管理系統(tǒng)，主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、3S技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)等多種高新技術(shù)手段，構(gòu)建涵蓋指揮所工程數(shù)據(jù)、地理信息、所有設(shè)

2、備及管線信息的三維仿真圖，并實(shí)現(xiàn)其三維及多維可視化展示、可視化數(shù)據(jù)管理以及各種設(shè)備的可視化遠(yuǎn)程自動(dòng)控制與聯(lián)動(dòng)報(bào)警等功能，從而達(dá)到對(duì)指揮所全面、直觀、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程智能管理，推動(dòng)指揮所日常維護(hù)管理邁上新的臺(tái)階。此項(xiàng)目建設(shè)的必要性主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是提高指揮所日常管理效率和管理水平的需要。在管理區(qū)域大、情況復(fù)雜、管理要求高、管理人員有限的情況下，通過(guò)三維可視化、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程智能化管理，指揮所整體運(yùn)行情況得到及時(shí)有效的掌控，確保指揮所始終保持良好的戰(zhàn)備狀態(tài)。二是提升指揮所核心應(yīng)急能力的需要。通過(guò)該項(xiàng)目的建設(shè)，指揮所的運(yùn)行狀況將得到實(shí)時(shí)有效的掌握和控制，戰(zhàn)時(shí)和應(yīng)急情況下能夠更好更快地開(kāi)設(shè)指揮所，為黨

3、政軍首長(zhǎng)提供安全可靠的指揮平臺(tái)。三是進(jìn)一步拓展現(xiàn)有指揮所日常維護(hù)管理系統(tǒng)功能的需要。為了維護(hù)管理系統(tǒng)功能，我公司初步研制了指揮所日常維護(hù)管理系統(tǒng)，目前正在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。該系統(tǒng)一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容就是對(duì)指揮所及各種設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，但因各種原因缺乏三維可視化管理功能?？梢暬h(yuǎn)程智能化管理已經(jīng)逐步成為各地人防指揮所管理的一個(gè)重要趨勢(shì)，有必要通過(guò)該三維仿真管理系統(tǒng)的建設(shè)予以完善。二、系統(tǒng)主要建設(shè)內(nèi)容1、指揮所（含通道和連片工事，以下同）地下三維空間構(gòu)建與設(shè)施模型制作。采集指揮所、通道和連片工事三維空間地理信息、各種設(shè)施設(shè)備以及所有管線（含隱蔽部分）信息，并以此構(gòu)建涵蓋指揮所工程數(shù)據(jù)、地理

4、信息、所有設(shè)備及管線信息的三維仿真圖。2、三維模型數(shù)據(jù)整理與構(gòu)建相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)。3、三維及多維可視化展示。（1）場(chǎng)景漫游操作場(chǎng)景縮放：三維場(chǎng)景進(jìn)行縮放瀏覽，通過(guò)縮小和放大三維地圖，用戶(hù)可以從宏觀到微觀觀察三維地形。三維系統(tǒng)中有大量的三維模型，將模型進(jìn)行分級(jí)優(yōu)化，在場(chǎng)景縮放過(guò)程中自動(dòng)調(diào)度處理，快速調(diào)用適合的三維模型，在不影響模型顯示效果的同時(shí)提高系統(tǒng)的流暢性。（2）旋轉(zhuǎn)：操縱視點(diǎn)在場(chǎng)景中旋轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。這樣可以轉(zhuǎn)到建筑物后面觀察建筑物。（3）平移：平移視點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)場(chǎng)景的大小自動(dòng)調(diào)整平移的速度。當(dāng)視點(diǎn)位置比較高，場(chǎng)景的范圍就比較大，這樣移動(dòng)的速度就會(huì)比較大，反之平移速度則小。這樣在不同

5、高度的情況平移過(guò)程中會(huì)顯得比較流暢。（4）升降：操縱視點(diǎn)位置上升和下降，上升場(chǎng)景范圍變大，下降視點(diǎn)離地面越來(lái)越近，觀察的物體越來(lái)越清晰。（5）巡航：系統(tǒng)按照操作人員設(shè)定的路線進(jìn)行自動(dòng)巡航。4、可視化數(shù)據(jù)管理。通過(guò)先進(jìn)技術(shù)、管理手段，把指揮所（含通道和連片工事）地下空間構(gòu)筑物用三維模型真實(shí)的、準(zhǔn)確的反映在系統(tǒng)中。用戶(hù)就可以在系統(tǒng)里面快速的瀏覽指揮所（通道和連片工事）的各個(gè)真實(shí)的三維模型的空間位置。以便領(lǐng)導(dǎo)可以快速的做出決策。5、地下設(shè)備、管線三維展示?？蓪?duì)地下管線以透明、半透明、不透明三種方式展示，并可實(shí)現(xiàn)按功能分層展示管線。不透明 透明6、三維設(shè)備、管線屬性查詢(xún)。可在三維仿真圖上實(shí)時(shí)點(diǎn)擊查相關(guān)

6、設(shè)備、管線屬性、數(shù)據(jù)以及圖層管理。 圖層管理7、三維管線屬性入庫(kù)。在本系統(tǒng)中，我們把管線的屬性信息（如管線的埋深、管徑大小、顏色、權(quán)屬單位、埋設(shè)年代等等）錄入到的系統(tǒng)中，以便用戶(hù)在瀏覽三位系統(tǒng)的時(shí)候可以快速的查詢(xún)管線的屬性信息，而不用在轉(zhuǎn)到別的系統(tǒng)中去查詢(xún)。8、三維設(shè)備管線屬性與圖形關(guān)聯(lián)。在上一點(diǎn)中，我們把管線的屬性（如管線的埋深、管徑大小、顏色、權(quán)屬單位、埋設(shè)年代等等）錄入到的系統(tǒng)中，管線的屬性信息錄入到系統(tǒng)后，我們將把管線的所有屬性信息以及一些相關(guān)信息通過(guò)圖形的形式展現(xiàn)在三維系統(tǒng)中。讓用戶(hù)能夠全面的、方便的知道各管線的屬性信息以及相關(guān)信息。9、內(nèi)部環(huán)境、設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制與報(bào)警。通過(guò)設(shè)計(jì)

7、與日常維護(hù)管理系統(tǒng)和安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)各監(jiān)測(cè)、控制、報(bào)警模塊的數(shù)據(jù)接口，在三維仿真圖上實(shí)現(xiàn)工事內(nèi)部環(huán)境和各種設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制與報(bào)警，并實(shí)時(shí)模擬設(shè)備運(yùn)行狀況。 空調(diào)開(kāi) 空調(diào)關(guān) 燈光開(kāi) 燈光關(guān) 門(mén)關(guān) 門(mén)開(kāi) 事故發(fā)生自動(dòng)報(bào)警單擊上圖“報(bào)警點(diǎn)”可快速定位到事故發(fā)生地點(diǎn)。如下圖所示： 報(bào)警 正常三、系統(tǒng)的技術(shù)可行性該系統(tǒng)將主要采用以下技術(shù)建設(shè)。1、影像金字塔技術(shù)。影像數(shù)據(jù)是由高精度、大容量的TIFF文件組成，在數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中會(huì)因?yàn)橛布?、?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等原因造成訪問(wèn)速度的下降，使日常應(yīng)用不便。為保證影像的高速調(diào)用，參照著名的三維影像瀏覽軟件（GOOGLE EARTH）對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，即針對(duì)所有的影像

8、數(shù)據(jù)進(jìn)行金字塔式的圖片疊加。具體辦法是根據(jù)影像范圍的大小設(shè)定多個(gè)影像圖層，每個(gè)影像圖層從底至頂分辨率逐漸遞減，同時(shí)該層的影像分幅也相應(yīng)減少（單幅影像函蓋更廣的范圍）、單個(gè)文件容量也逐漸縮減，最終在不同的顯示比例下顯示不同分辨率的影像圖，從而提高訪問(wèn)速度。如下圖所示。2、地理編碼和地址匹配技術(shù)。為了將空間信息與非空間信息、非空間信息與非空間信息進(jìn)行集成與融合，真正為公眾提供直觀、生動(dòng)的基于空間位置的服務(wù)，需要建立空間與非空間信息之間的聯(lián)系，地理編碼和地址匹配正是建立這一者之間聯(lián)系的最重要最實(shí)用的手段。地址匹配是將文字性的描述地址與其空間的地理位置坐標(biāo)建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系的過(guò)程。地址匹配服務(wù)按照特定的步

9、驟為地址查找匹配對(duì)象。首先要將地址標(biāo)準(zhǔn)化；然后服務(wù)器搜索地址匹配參考數(shù)據(jù)，查找潛在的位置；根據(jù)與地址的接近程度為每個(gè)候選位置指定分值，最后用分值最高的來(lái)匹配這個(gè)地址。3、高速緩存技術(shù)。對(duì)于圖像處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，圖像漫游功能是必備的，然而漫游功能是否隨心應(yīng)手則決定了圖像處理系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣，由于應(yīng)用對(duì)象是海量遙感圖像，且大部分的數(shù)據(jù)總是在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)硬盤(pán)當(dāng)中，雖然通過(guò)分塊技術(shù)減少了圖像顯示時(shí)的定位和讀取的次數(shù)，在一定程度上克服了圖像漫游過(guò)程中的速度過(guò)慢問(wèn)題。但如果每次的漫游操作均需從硬盤(pán)讀取，則還是會(huì)影響圖像漫游的響應(yīng)速度。為了進(jìn)一步提高圖像漫游的速度，受到計(jì)算機(jī)技術(shù)中廣泛應(yīng)用的Cache技術(shù)的啟發(fā)

10、，在中間圖像文件和顯示緩存中間，再開(kāi)辟一塊適當(dāng)大小的內(nèi)存緩沖高速緩存，在該緩沖區(qū)中存儲(chǔ)從中間圖像文件讀取的圖像數(shù)據(jù)，然后再將此緩存中顯示的相應(yīng)部分拷貝到顯示緩沖區(qū)。采用這種技術(shù)的原因是：當(dāng)此緩沖區(qū)的大小大于滾動(dòng)視圖的可見(jiàn)窗體尺寸，則在圖像漫游過(guò)程中，系統(tǒng)就不必每次都重新從中間圖像文件獲取顯示部分的圖像，而只需計(jì)算應(yīng)拷貝的緩沖區(qū)的位置，再作一次圖像拷貝即可，從而大大提高了圖像漫游的速度。4、數(shù)據(jù)快速瀏覽技術(shù)。無(wú)論是綜合遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)、還是專(zhuān)題規(guī)劃信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)都要滿(mǎn)足大量用戶(hù)并發(fā)訪問(wèn)的要求，而且在這些數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)之上還要通過(guò)空間信息服務(wù)平臺(tái)搭建更多的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用和綜合地理空間信息應(yīng)用示范。項(xiàng)目必須要有快速瀏覽技術(shù)，在規(guī)定的性能內(nèi)滿(mǎn)足大量用戶(hù)的并發(fā)訪問(wèn)。數(shù)據(jù)緩存技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在內(nèi)存中緩存大量數(shù)據(jù)，可用來(lái)大幅提高請(qǐng)求響應(yīng)速度；AJAX技術(shù)可大幅降低頁(yè)面刷新次數(shù)，提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率，優(yōu)化用戶(hù)使用體驗(yàn)。5、可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：n 數(shù)據(jù)可擴(kuò)展。系統(tǒng)將建立一個(gè)統(tǒng)一的面向人防管理的數(shù)據(jù)模型，這是建立在對(duì)人防的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行全面綜合分析的基礎(chǔ)之上，該數(shù)據(jù)模型包含不同空間數(shù)據(jù)間的、不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)間的、空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)間的、管理數(shù)據(jù)與運(yùn)行數(shù)據(jù)間存在的各種關(guān)系。即使現(xiàn)在建設(shè)時(shí)，許多數(shù)據(jù)并不完整或完善，可以