二三維實景一體化簡介

1、二三維實景一體化簡介:三維實景一體化可視化系統(tǒng)基于地理信息治理,數(shù)據(jù)治理機制、系統(tǒng)調(diào)用機制和系統(tǒng)顯示機 制,我們建立一套完全自主開發(fā)的,基于WEB勺地理信息平臺,完成 三維、二維顯示與實景三維一體化系統(tǒng)的治理與調(diào)用的地理信息平臺(IV_GIS).該系統(tǒng)實現(xiàn)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)一體化共享與系統(tǒng)調(diào)用的平滑過 渡和一體化治理.該系統(tǒng)利用二維地理信息技術、 三維地理信息技術(遙感影像和 三維仿真技術)、實景影像技術、實時攝像頭監(jiān)控技術與根底數(shù)據(jù)庫 相結合的方法,構建了三維實景地理信息應用平臺, 該平臺具有場景 真實、定位準確、表現(xiàn)直觀、可進行多種空間分析與治理的等功能, 二維、三維、實景、監(jiān)控可根據(jù)需求調(diào)用,三

2、維實景應用平臺讓我們 即有身臨其境真實感覺,又可以通過各種數(shù)據(jù)庫的鏈接、監(jiān)控攝像頭 的鏈接,立體真實的表現(xiàn)方式,事件的時間和空間位置,并加以統(tǒng)計 和分析得出有價值的規(guī)律,并通過網(wǎng)絡對其進行宏觀治理和遠程指 揮,并為事務治理、社會效勞、科學決策、日常辦公、應急監(jiān)測等各 項工作提供全新治理模式.三維實景地理信息平臺建設的主要內(nèi)容一、 技術目標1、基于地理信息根底空間數(shù)據(jù)庫,包括地理空間數(shù)據(jù)庫和影像 庫和數(shù)據(jù)高程數(shù)據(jù)庫.作為一體化平臺的框架數(shù)據(jù)的支撐.并依據(jù)三維、實景地理信息的特點,再結合先進的三維激光掃描和動態(tài)全景掃描等裝備快速準確地采集三維模型、實景數(shù)據(jù),將動態(tài) 采集數(shù)據(jù)、進行高效處理形成建模數(shù)

3、據(jù)、高分辨率遙感影像、數(shù)字地 圖、根底空間數(shù)據(jù)、業(yè)務治理等多源數(shù)據(jù),進行處理與入庫.2、建設三維實景可視化綜合信息展示與治理的一體化系統(tǒng)平臺, 實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)瀏覽、三維顯示,空間信息與業(yè)務信息相互關聯(lián)系統(tǒng)支持網(wǎng)絡傳輸協(xié)議空間數(shù)據(jù)治理、滿足二維和三維系統(tǒng)數(shù)據(jù) 一體化共享調(diào)用等運行模式.在系統(tǒng)中集成基于影像、視頻監(jiān)控信息 與激光點云的建模技術,建立起重點的全景景觀,讓用戶能夠從宏觀 和局部的不同視角快速瀏覽區(qū)域內(nèi)三維地理空間信息和相應屬性細 節(jié),使治理者能獲得身臨其境的真實感受. 通過建立空間數(shù)據(jù)結構體 及數(shù)據(jù)綜合處理,在平臺中可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)調(diào)度治理、 空間數(shù)據(jù)瀏 覽、三維顯示及通用三維軟件的根本

4、功能.3、三維環(huán)境下海量數(shù)據(jù)的顯示與分析應用數(shù)據(jù)范圍的空間數(shù)據(jù)矢量、影像數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)屬性數(shù) 據(jù)等非常龐大,可以到達100TB級的存儲量,平臺的研發(fā)重點,解 決三維環(huán)境下海量空間數(shù)據(jù)的快速顯示、查詢與分析應用.4、制定三維、實景地理信息數(shù)據(jù)標準與技術標準現(xiàn)使用地理信息在三維、實景的一體化應用方面的標準一直是一 項空白,通過平臺建設,可以逐步建立完善相關數(shù)據(jù)標準和技術標準, 保證各種業(yè)務應用系統(tǒng)的統(tǒng)一,實現(xiàn)資源共享.5、建立業(yè)務數(shù)據(jù)共享應用接口體系通過建立平臺業(yè)務數(shù)據(jù)共享應用接口體系, 在不改變業(yè)務數(shù)據(jù)的原有生成和維護機制的前提下,實現(xiàn)平臺與業(yè)務數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換與 共享.使系統(tǒng)平臺與各部門業(yè)務

5、數(shù)據(jù)庫進行關聯(lián),實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)上圖, 把平臺打造成數(shù)據(jù)發(fā)布、交換、共享的展示中央.6、用戶權限限制一體化平臺的數(shù)據(jù)眾多,功能復雜,權限限制體系要能滿足不同 級別、不同用戶對平臺的數(shù)據(jù)、功能的使用,這是平臺建設的一項重 要內(nèi)容,為了統(tǒng)一操作、方便治理,可使用原有的權限限制治理系統(tǒng).7、實現(xiàn)不同網(wǎng)絡實時信息的接入應用監(jiān)控數(shù)據(jù)、GPS定位、圖像監(jiān)控等實時信息都需要在地理信息平 臺上進行集成應用,實現(xiàn)實時信息定位、與實時信息源交互、信息源 運動軌跡分析等功能.8、在實現(xiàn)以上目標根底上,實現(xiàn)事務治理、社會效勞、實時監(jiān) 控顯示分析的功能.二、數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)內(nèi)容包括三維空間模型、全景影像、相關的根底空間數(shù)據(jù)、

6、鏈接治理其他業(yè)務數(shù)據(jù).1、實景三維數(shù)據(jù)的快速采集與處理包括,使用全景動態(tài)激光采集車沿主要交通道路和社區(qū)道路動杰 采集信息,使用高精度三維激光掃描儀獲取激光點云、全景數(shù)字影像, 采集車輛不能通行的區(qū)域,采取人工采集.用高精度GPS產(chǎn)品進行實 時空間定位,用專業(yè)處理軟件快速進行全景影像與激光點云數(shù)據(jù)的配 準、整理、德模等工作.2、利用全景動態(tài)影像獲取激光點云、全景數(shù)字影像,空間定位 信息,經(jīng)濾波、融合與編輯,提取模型的框架,通過點云數(shù)據(jù)的色彩 信息和強度信息,提取采集數(shù)據(jù)的紋理信息,通過紋理數(shù)據(jù)映射構建 反映實際情況的三維實景.3、根底空間數(shù)據(jù)主要是指地形圖數(shù)字線劃圖(DLG),與高清航 拍或高分

7、辨率衛(wèi)星影像,將二維矢量數(shù)據(jù)和三維模型采用統(tǒng)一的空間 坐標系,該系統(tǒng)可通過空間定位實現(xiàn)二維地圖與三維影像的關聯(lián).三、建立基于web數(shù)據(jù)共享的二維、三維可視化平臺1、基于網(wǎng)絡系統(tǒng)的地理信息矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、遙感影像、數(shù) 字高程地面模型、視頻監(jiān)控、空間與屬性數(shù)據(jù)庫一體化調(diào)用治理,是 建設一體化的核心.2、數(shù)字全景可視化與攝像頭監(jiān)控圖像調(diào)用治理系統(tǒng)基于影像與激光點云的建模技術建立全省重點目標的全景景觀, 通過鏈接攝像頭監(jiān)控數(shù)據(jù)庫、實時、實景地展現(xiàn)現(xiàn)實現(xiàn)狀.3、建立應急信息交換和業(yè)務數(shù)據(jù)庫動態(tài)調(diào)用與查詢治理系統(tǒng)通過地理信息可視化平臺,依據(jù)地理空間位置與地名等具有空間 位置屬性的信息,為地理分布屬性與

8、業(yè)務治理數(shù)據(jù)的相互關聯(lián)提供相 應的接口.將三維可視化目標符號化并實現(xiàn)與現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)屬 性數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)信息鏈接.四、三維實景地理信息系統(tǒng)技術模塊框架1、二、三維實景地理信息運行框架系統(tǒng)運行展示以二、三維地圖可視化系統(tǒng)作為軟件平臺,將二維、三維地圖治理運行系統(tǒng)和360度實景可視化子系統(tǒng)有機結合起來.實景地理信息治理運行系統(tǒng)的框架結構如下:2、軟件技術實現(xiàn)內(nèi)容:(1)圖層治理可任意翻開和關閉以下列圖層：根底地形圖包括：矢量數(shù)據(jù)、地面影像、屬性數(shù)據(jù)、分類展示數(shù) 據(jù)；模型屬性圖層包括：重點建筑的相關信息(如名稱、功能等信息), 并以工程文件進行工作區(qū)文件治理.能將帶有標繪信息場景、當前用 戶視點

9、、視域及多源文件,以工程文件形式保存、翻開,方便用戶下 次調(diào)用；(2)圖形瀏覽1圖形快速縮放：能對場景進行快速的放大、縮小、返回初始 狀態(tài)等功能.2圖形平滑漫游：系統(tǒng)為用戶提供平滑的漫游功能,并實現(xiàn)無 縫、無刷新的視覺效果,便于用戶瀏覽及快速定位.3圖形顯示“鷹眼功能：系統(tǒng)可同時顯示全景圖視窗和局部 區(qū)域圖視窗、在全景圖上可移動當前視窗所處的地理位置,而在局部區(qū)域圖上進行縮放及移動又可以在全景圖上得以反映,用戶可方便地了解全局和局部的關系,具有局部放大鏡功能.4載負信息平衡：系統(tǒng)在進行無級縮放時,可自動根據(jù)當前視 窗的比例尺,調(diào)整顯示圖層數(shù)和某一圖層中的信息量, 到達在屏幕上 顯示的信息具有最

10、正確的載負量.5注記動態(tài)配置：各要素的注記動態(tài)配置,始終保證注記完整 可見與互相不遮蓋.3數(shù)據(jù)輸出飛行路徑設定和場景輸出,當視點進行漫游時,可以開啟存儲視 點的位置影像,通過路徑的設置,保存該路徑,可以方便下次系統(tǒng)自 動按此路徑漫游.4矢量數(shù)據(jù)加載編輯與目標符號化系統(tǒng)可將矢量數(shù)據(jù)加載到三維場景中,主要用于二維信息在三維 外表的疊加,依據(jù)相應標準符號化目標,以到達二維和三維的統(tǒng)如注釋、2D的線、填充區(qū)、各種線劃、區(qū)域等.(5)三維模型加載系統(tǒng)可以三維模型從二維地理信息(GIS)數(shù)據(jù)批量自動提取并 生成,且支持3DMAX?精細模型倒入,大幅減少了建模的本錢和時 間.(其它三維平臺只能由3DMAX1

11、模倒入或必須人工編輯制作等) 通過各應用客戶端在線編輯制作三維數(shù)據(jù),提交效勞器共享使用, 即實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的共建共享.加載提供的一定格式的外部三維模型 數(shù)據(jù),同時采用三維實物模型匹配矢量數(shù)據(jù)的技術,將模型與地形 外表進行準確配準,生成的景觀具有極高的精細程度.根據(jù)目標對 象的實際三維地理坐標,模型批量數(shù)據(jù)的導入與治理,構建真實的 三維景觀模型.在此三維景觀模型中,模型之間的空間位置關系與 實地完全對應,實現(xiàn)了真實三維景觀的再現(xiàn),同時鏈接響應的屬性 信息,實現(xiàn)在空間上多層次的查詢與治理.(6)場景瀏覽三維場景的瀏覽可分為自由漫游、 路徑漫游等方式,能實現(xiàn)場景 的360度旋轉、平移,視距遠近調(diào)整,景

12、觀上下調(diào)整以及場景縮放等, 用戶可直接使用相應的操作鍵,完成 3D場景的漫游工作.另外,通 過停放、點擊標志點,讀取相應數(shù)據(jù)庫并顯示相關信息,包括人文、 標志性建筑等.(7)空間分析包括：通視分析、距離量測、淹沒模型、剖面分析等.(8)視頻監(jiān)控治理視頻監(jiān)控治理通過點擊三維可視化軟件系統(tǒng)中的攝像頭等“熱點標志以實現(xiàn)動態(tài)視頻監(jiān)控、集成GP淀位等功能,完成整體環(huán)境 尤其是重點部門的監(jiān)控治理.(9)數(shù)據(jù)治理結合業(yè)務數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容,集成到一體化平臺中治理.(10)信息查詢?nèi)S空間數(shù)據(jù)庫將各種數(shù)據(jù)源關聯(lián)起來,方便了用戶的信息查 詢.通過三維圖形點擊訪問數(shù)據(jù)庫信息,可實現(xiàn)單點數(shù)據(jù)庫信息顯示, 條件查詢,地理查

13、詢,包括矩形框選,圓選、多邊形選擇等方式,返 回結果按列表顯示,也可以精細化查詢目標,并完成目標的準確定位.(11)全景可視化子系統(tǒng)360度實景可視化子系統(tǒng)采用動態(tài)全景影像、激光點云與全景影 像融合處理技術實現(xiàn)動態(tài)全景漫游,既能充分表達虛擬技術的沉浸性 和交互性,又能使用戶到達身臨其境感受.將此系統(tǒng)嵌入到三維可視 化平臺中,依據(jù)標識點擊進入到實景窗口,它的根本設計思想是將的 實景向虛擬空間移植并再現(xiàn),同時使用戶能夠在這個虛擬空間中進行 互動操作.(12)二維系統(tǒng)與三維系統(tǒng)的同步調(diào)用實現(xiàn)了網(wǎng)絡中多客戶端的協(xié)同會商功能,即：由其中指定主效勞 器端操作限制,其它授權參與客戶端同步顯示,數(shù)據(jù)動態(tài)傳輸.

14、在二 維系統(tǒng)中,點擊三維圖標,即可調(diào)用三維系統(tǒng),并展示與三維系統(tǒng)等 范圍的現(xiàn)實區(qū)域,還可直接調(diào)用實景數(shù)據(jù),可以以多角度,全方位, 對目標區(qū)域進行治理與調(diào)用,并通過網(wǎng)絡實現(xiàn)上下級的數(shù)據(jù)同步通信,協(xié)同調(diào)用指揮.(13)實現(xiàn)了地下三維功能應用,支持地下工程、通訊、地鐵線路等 激光掃描數(shù)據(jù)快速生成,實現(xiàn)數(shù)據(jù)導入、編輯治理等.(14)數(shù)據(jù)庫查詢功能的實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)查詢按查詢方式來分,主要分為兩類：根據(jù)屬性條件查 詢對象和根據(jù)幾何條件查詢對象.無論是根據(jù)立體屬性還是幾何信息 來查詢對象,都必須設置相應的查詢條件.1)屬性查找圖形屬性查找圖形也叫定位查詢,通過添加窗口,建立查詢窗口,然后 通過產(chǎn)生事件添加代碼來實現(xiàn)查詢功能.建筑物定位查詢采用了逐 級篩選方式,先選擇圖層,再根據(jù)圖層選擇所屬字段,最后根據(jù)字 段選擇值這種逐級方式進行定位建筑物,使定位的建筑物高亮顯示.2)圖形查詢屬性圖形查屬性,可以通過點、矩形、圓和多邊形等圖形來查詢所選空間 對象的屬性,也可以查找空間對象的幾何參數(shù), 如兩點間的距離,線 狀地物的長度,面狀地物的面積等.圖形查