二三維一體化數(shù)字園區(qū)規(guī)劃分析平臺系統(tǒng)

1、1. 概述1.1. 工程建設(shè)背景數(shù)字城市是城市信息化開展的方向，是數(shù)字地球的一局部，三 維地理信息是數(shù)字城市的重要根底空間信息。三維城市的建立能夠 全方位地、直觀地給人們提供有關(guān)城市的各種具有真實感的場景信 息，并可以以第一人稱的身份進(jìn)入城市， 感受到與實地觀察相似的體 驗感。隨著二一世紀(jì)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、3S(GIS/RS/GPS) 技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、航空與航天技術(shù)等的飛速開展，給地理信息技術(shù)手 段帶來前所未有的變革，利用高分辨率衛(wèi)星影像以及航空像片， 通過 對影像的平面、高程、結(jié)構(gòu)、色彩等的數(shù)字化處理，按照統(tǒng)一坐標(biāo)無 縫拼接而成可以迅速建立基于真實影象的三維數(shù)字城市人們可以直觀的從三

2、維城市上判讀處山川、河流、樓宇、道路。借助傳統(tǒng)平面 地圖的概念，疊加空間矢量數(shù)據(jù)，地物興趣點數(shù)據(jù)、以及三維模型數(shù) 據(jù)形成可視化三維數(shù)字城市展示系統(tǒng)。城市規(guī)劃、建設(shè)、管理與服 務(wù)方式必須相應(yīng)改變，即要從過去的 二維、靜態(tài)、部門式運(yùn)作向多 維、動態(tài)、多層面互動式運(yùn)作轉(zhuǎn)型。與傳統(tǒng)二維地圖相比， 三維數(shù)字城市展示系統(tǒng)突破平面地圖對 空間描述二維化、三維空間尺度感差、沒有要素結(jié)構(gòu)與紋理信息等諸 多限制，通過對真實地形、地物、建筑的數(shù)字化三維模擬和三維表達(dá)， 提供應(yīng)使用者一個與真實生活環(huán)境一樣的三維城市環(huán)境。通過數(shù)字化 三維仿真模擬城市的實現(xiàn)對城市的管理，把傳統(tǒng)的限于二維的城市管 理范圍擴(kuò)展到了三維甚至多

3、維的管理范疇，為城市建設(shè)、政務(wù)管理、 企業(yè)信息發(fā)布與公眾查詢提供多維的、 可持續(xù)開展的信息化效勞，將 大大提高城市整體信息化管理和經(jīng)營管理水平，并有利于提高公眾參 與城市管理的積極性和參與性。12工程建設(shè)目標(biāo)以先進(jìn)的技術(shù)手段，在開發(fā)區(qū)三維仿真模擬城市場景中實現(xiàn)三維 地形、正射影像、三維地形圖、根本農(nóng)田、土地利用現(xiàn)狀、控制性規(guī) 劃、道路紅線綠線、土方量信息、三維模型等的管理，進(jìn)一步提高開 發(fā)區(qū)管理水平，提高輔助決策管理的積極性。另一方面，能夠很好的 展現(xiàn)三維數(shù)字開發(fā)區(qū)的建設(shè)成果。最終為建設(shè)和諧開發(fā)區(qū)提供技術(shù)保 障，為數(shù)字開發(fā)區(qū)做出奉獻(xiàn)。1.3. 建設(shè)內(nèi)容1.3.1. 數(shù)據(jù)庫內(nèi)容數(shù)據(jù)庫分類根底地圖

4、數(shù)據(jù)庫、三維模型數(shù)據(jù)庫、正射影像數(shù)據(jù)庫、 數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、地名數(shù)據(jù)庫、規(guī)劃數(shù)據(jù)庫、根本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫等。1.32軟件系統(tǒng)內(nèi)容基3S技術(shù)和三維仿真技術(shù)，開發(fā)一套能夠在二維地圖、三維建 筑物根底上，實現(xiàn)對三維地形、正射影像圖、根底地理信息、三維模 型等信息進(jìn)行管理，并能更好的效勞于開發(fā)區(qū)管理。軟件系統(tǒng)的核心 是提供一個框架，實現(xiàn)對根底二維地圖、以建筑物為主的根底三維模 型數(shù)據(jù)的管理，并能夠在此根底上，實現(xiàn)與各類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的對接， 滿足開發(fā)規(guī)劃管理的需要。1.4. 建設(shè)原那么1.4.1. 先進(jìn)性與實用性相結(jié)合的原那么在保證系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)、操作 系統(tǒng)平臺、軟件平臺、開發(fā)平臺、應(yīng)用功能等方面總體先進(jìn)的前提

5、下， 盡可能采用實用成熟的技術(shù)，促進(jìn)工程的建設(shè)成功。1.4.2. 平安性與易用性相結(jié)合的原那么在保證系統(tǒng)平安的前提下， 充分考慮實際運(yùn)行和操作的簡單化、標(biāo)準(zhǔn)化。1.4.3. 前瞻性與經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合的原那么系統(tǒng)設(shè)計時在設(shè)備容量、計算機(jī)性能、軟件平臺指標(biāo)等方面應(yīng)有適當(dāng)?shù)某傲?，以延長系統(tǒng)的生命周期。同時要把握好系統(tǒng)設(shè)備的性能價格比，注重經(jīng)濟(jì)實用。1.4.4. 根底性與應(yīng)用性相結(jié)合的原那么系統(tǒng)的根底性工作是為了更好地為應(yīng)用效勞，系統(tǒng)的應(yīng)用效勞也需要一個堅實的根底保障，在落實根底性的工作的同時，應(yīng)用要及時跟上。1.4.5. 通用性與特色性相結(jié)合的原那么應(yīng)該盡量采用目前通行的、 成熟的和具有普遍推廣價值的

6、技術(shù)和解決方案，有利于技術(shù)交流，避免走不必要的技術(shù)彎路，也有利于工程成果的推廣和應(yīng)用。同時，在 具體應(yīng)用上，特別是在一些關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點上應(yīng)該結(jié)合本系統(tǒng)的具 體要求和某某城市信息辦的具體情況、具有特色。2. 根底數(shù)據(jù)和根底資料準(zhǔn)備 主要描述監(jiān)督中心需要提 供哪些資料2.1.根底地形數(shù)據(jù)1 : 500根底地形數(shù)據(jù)22遙感影像數(shù)據(jù)網(wǎng)格化城市管理系統(tǒng)的成功建設(shè)，完成了開發(fā)區(qū)根底地圖數(shù)據(jù)庫 的建設(shè)，包括全區(qū)1:500地形圖全要素的數(shù)據(jù)庫、高分辨影像數(shù)據(jù)庫。 23三維建模數(shù)據(jù)建筑物和綠植對于開發(fā)區(qū)工程的建模工作，可以精細(xì)建模方式對建筑物進(jìn)行虛 擬再現(xiàn)，精細(xì)模型通過到實地采集建筑物外立面紋理后， 采用3D

7、MAX 建立精細(xì)模型，通過3DMAX的插件將模型轉(zhuǎn)成.X文件后，將建筑物 三維模型導(dǎo)入AIMAP平臺三維場景中。如圖1：圖1 :運(yùn)用3DMAX軟件進(jìn)行建模效果2：整體小區(qū)建模效果圖3:綠化植被分布效果圖24地名數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫就是以地名為最小單位，對地名信息進(jìn)行普查3. 系統(tǒng)建設(shè)思路與建設(shè)范圍3.1. 建設(shè)思路總體規(guī)劃，分布實施的建設(shè)思路：系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是建設(shè)整個開發(fā)區(qū)三維系統(tǒng)，需要建設(shè)全區(qū)數(shù)字化三維仿真模型，以及在此根底上的土地、規(guī)劃、工程、施工等 管理要素信息。整個開發(fā)區(qū)的三維仿真模型數(shù)據(jù)庫和城市管理要素數(shù) 據(jù)庫的建設(shè)需要一個較長的周期，不適宜一步到位的建設(shè)模型，在總 體規(guī)劃的前提下進(jìn)行，做

8、到分階段的、有序的信息系統(tǒng)的建設(shè)。3.2 建設(shè)范圍數(shù)字化開發(fā)區(qū)三維仿真模擬城市管理系統(tǒng)：建立全區(qū)的數(shù)字三維仿真模型，實現(xiàn)全區(qū)的基于三維模型的城市 化管理信息系統(tǒng)。4. 工程建設(shè)技術(shù)路線與三維建模方案4.1. 根底地形數(shù)據(jù)處理與建庫4.2. 開發(fā)區(qū)建筑物三維數(shù)據(jù)采集與建模方案4.3.4 .建筑物紋理采集：建筑所需側(cè)面數(shù)據(jù)通過數(shù)碼相機(jī)實際野外采集。先拍整體，再拍局部。建筑物的每個面都要求盡量正面拍攝，各個面都要拍攝，不要 漏拍，當(dāng)不能進(jìn)行正面拍攝時，可在兩個面的交接處角度進(jìn)行拍攝。 有些需要局部拍攝如門、建筑物上的特殊標(biāo)志和圖案等。建筑物 頂部紋理通過衛(wèi)星影像或者航片進(jìn)行采集。紋理處理：采用 ph

9、otoshop對數(shù)碼照片進(jìn)行矯正，處理成正射圖片。紋理命名標(biāo)準(zhǔn)： 根據(jù)模型命名標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行命名。4 . 2. 2建模優(yōu)化：采用3Dmax建模，要求構(gòu)面盡可能的簡化，簡單模型的面數(shù)不 超過200個，復(fù)雜模型不超過2000個，個別復(fù)雜模型面數(shù)不超過 5000個。貼圖文件要求：單張貼圖長和寬的象素數(shù)要求不多于 5124 . 2. 3建模方案針對該系統(tǒng)作為城市管理系統(tǒng)，我們采用的建 筑物建模將采用單體建筑物建模的方式，建模工具選用3DMAX建模，紋理處理選擇 Photoshop進(jìn)行紋理效果處理。4 . 2. 4考前須知為了能夠更好的表現(xiàn)社區(qū)及地理信息的概念， 該工程要盡可能收集現(xiàn)有的高精度數(shù)字地面高程模型

10、數(shù)據(jù)DEM 以及現(xiàn)有的高分辨率數(shù)字正射影像圖DOM 。建立大地的三維場景 地面模型，以清晰的顯示地勢的上下變化，街道、樓宇及小區(qū)真實綠 化。44系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)路線程序結(jié)構(gòu)采用B/S結(jié)構(gòu)，基于 Web的技術(shù)開發(fā)，工程采用.NetFramework2.0技術(shù)架構(gòu)；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用 MicorsoftSQLServer2000 ;程序開發(fā)采用 MicrosoftVisualStudio2005 之C#語言；如果需要訪問數(shù)據(jù)庫，三維和二維系統(tǒng)均直接訪問各自 數(shù)據(jù)庫的方式采用技術(shù)；三維和二維系統(tǒng)的集成調(diào)用采 用頁面字符串參數(shù)的方式進(jìn)行。系統(tǒng)程序接口和通訊采用 XML技術(shù)，客戶端編程采用AJAX技術(shù)。數(shù)字開

11、發(fā)區(qū)三維數(shù)字城市信息綜合展示系統(tǒng)投標(biāo)書系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體分 為三個層次：數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)模型、系統(tǒng)前端展現(xiàn)。下面分別進(jìn)行說明：1) 數(shù)據(jù)庫層：分為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和三維模型庫，分別存儲系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)；2) 業(yè)務(wù)模型：分為核心業(yè)務(wù)模型和三維展現(xiàn)引擎；3) 前端系統(tǒng)：分為二維系統(tǒng)和三維系統(tǒng)。二維三維系統(tǒng)具有三種接口如下：地圖互動(querystring)：采用頁面querystring來實現(xiàn)；數(shù) 據(jù)查詢(querystring)：采用頁面querystring來實現(xiàn)。當(dāng)三維系統(tǒng)進(jìn)行 對象信息查詢時，直接調(diào)用二維系統(tǒng)頁面來進(jìn)行展現(xiàn)；數(shù)據(jù)請求ax):采用基于xml的ajax技術(shù)來實現(xiàn)。當(dāng)三維系統(tǒng)需要獨立展

12、現(xiàn) 數(shù)據(jù)，或者是需要在三維場景里面進(jìn)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)時， 向二維系統(tǒng)發(fā)出 數(shù)據(jù)請求，并進(jìn)行展現(xiàn)。5.系統(tǒng)主要功能與演示流程場景設(shè)計7. 系統(tǒng)實施方案7.1. 根底空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換建庫方案7.2. 工程數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)開發(fā)時間方案工作內(nèi)容分類具體工作內(nèi)容：1. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)采集與處理2. 原始資料整理3. 三維數(shù)據(jù)整理采集與處理4. 數(shù)據(jù)核對與質(zhì)量檢查5. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)入庫6. 根底三維仿真模型子系統(tǒng)7. 三維部件查詢分析子系統(tǒng)8. 系統(tǒng)總體設(shè)計文檔、功能設(shè)計文檔、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計文檔、系 統(tǒng)用戶使用手冊、系統(tǒng)管理維護(hù)手冊等。9. 系統(tǒng)使用培訓(xùn)和管理培訓(xùn)時間方案10. 系統(tǒng)現(xiàn)場維護(hù)與技術(shù)支持73全要素數(shù)據(jù)采集

13、與建模工作方案7. 3. 1、選擇地形進(jìn)行三維建筑物建模，對工程所有建筑物的 建筑物側(cè)面紋理利用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍照， 通過對側(cè)面的紋理進(jìn)行數(shù)碼 處理以及光照渲染后，然后利用 3DMAX工具進(jìn)行精細(xì)建模。7 . 3. 2、利用對現(xiàn)有的建筑物平面圖，對建筑物的地下人防以 及對地下設(shè)施層的空間也進(jìn)行建模，真實反映地下空間的使用情況以 及一些細(xì)節(jié)設(shè)備的地理位置標(biāo)注。直觀展現(xiàn)建筑物地下空間的真實情 況。7. 3. 3、對小區(qū)內(nèi)的商業(yè)設(shè)施進(jìn)行標(biāo)注，連接商業(yè)設(shè)施的根本 資料，并對商業(yè)設(shè)施內(nèi)部消防、逃生通道進(jìn)行三維標(biāo)識。7 . 3. 4、對小區(qū)內(nèi)的樹木照片進(jìn)行采集，按照開發(fā)區(qū)現(xiàn)有的樹 木分類方式、每棵樹木所在的

14、位置、樹木的高度，替代樹木的真實相 片在三維場景中進(jìn)行標(biāo)識，并且能夠按照每種樹木一個圖層的方式進(jìn) 行數(shù)據(jù)整理。以到達(dá)直觀、高效、真實反映小區(qū)的綠化情況。7 . 3. 5、對門前三包區(qū)域利用半透膜進(jìn)行精確展現(xiàn)，對每一個 區(qū)域的負(fù)責(zé)人等信息進(jìn)行標(biāo)注。能夠?qū)崿F(xiàn)點擊門前三包區(qū)域即可彈出 該門前三包的負(fù)責(zé)人相關(guān)信息。7. 3. 6、對小區(qū)內(nèi)的電力、消防、水暖設(shè)施在小區(qū)內(nèi)的分布情 況，利用地面井蓋的方式以及每個井蓋的精確位置利用其特定的符號 進(jìn)行標(biāo)識。并能夠進(jìn)行根據(jù)井蓋的唯一標(biāo)號進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢等功能。 每一種數(shù)據(jù)作為一個單獨的數(shù)據(jù)層存放。7 . 3. 7、對小區(qū)內(nèi)的監(jiān)控攝像頭數(shù)據(jù)按照攝像頭的位置進(jìn)行數(shù) 據(jù)掛接?？梢詫崿F(xiàn)通過開發(fā)區(qū)數(shù)字化三維仿真模擬城市管理系統(tǒng)，對實地的監(jiān)控數(shù)據(jù)實時調(diào)用。便于處置突發(fā)時間以及對小區(qū)情況進(jìn)行遠(yuǎn) 程監(jiān)控。7.5. 演示系統(tǒng)開發(fā)方案8. 工程組織與人員方案8.1.工程組織結(jié)構(gòu)82雙方配