GIS地圖室內(nèi)外三維地圖解決方案

1、上海為卓信息科技有限公司GIS 地圖室內(nèi)外三維地圖解決方案上海為卓信息科技有限公司一、概述.I二、地圖數(shù)據(jù)組織和管理. I三、ArcGIS Server 發(fā)布地圖服務(wù).V四、性能優(yōu)化. VII五、三維分析 GIS 功能. VIII六、客戶端展示.IX七、ArcGIS 10 三維 GIS 新特性. XI1、可視化增強. XII2、創(chuàng)建和管理三維數(shù)據(jù)的新功能.XII3、三維分析功能增強.XIII4、數(shù)據(jù)共享增強.XIII5、完整的二三維一體化實現(xiàn). XIV數(shù)據(jù)一體化.XIV編輯一體化.XIV存儲和管理一體化.XV符號一體化.XV顯示一體化.XVI空間分析一體

2、化. XVIC/S 開發(fā)一體化. XVII服務(wù)一體化. XVII八、應(yīng)用案例. XVIII1、北京某街道三維數(shù)字社區(qū).XVIII2、蘭州某街道三維數(shù)字社區(qū).XVIII3、上海某商場室內(nèi)三維地圖. XIX4、更多.XIXII上海為卓信息科技有限公司ArcGIS 三維解決方案一、概述ArcGIS 為 3D GIS 提供了全面的解決方案：ArcGlobe3DGIS服務(wù)ArcGlobeArcEngineArcGIS ExplorerArcGIS Server桌面3DGIS應(yīng)用ArcGIS ServerWeb 瀏覽器ArcMap, ArcGlobeArcSDE內(nèi)容制作利用 ArcSDE 空間數(shù)據(jù)庫引擎來

3、存儲和管理空間地圖數(shù)據(jù)，通過 ArcMap、ArcGlobe 等桌面軟件來制作準備二維、三維地圖數(shù)據(jù)文件，然后通過 ArcGISServer 發(fā)布和管理地圖服務(wù)，供 ArcGlobe、ArcGIS Explorer 和 Web 瀏覽器等客戶端來訪問。與二維 GIS 一樣，3DGIS 同樣包含了數(shù)據(jù)可視化、空間分析、數(shù)據(jù)管理三個部分。Geodatabase 模型將徹底支持 3D，不是 2.5D 的可視化，而是真 3D 的數(shù)據(jù)對象和要素，同時，ArcGIS 還提供了處理 3D 數(shù)據(jù)模型的分析工具，包括 3D lineof site、對象的 3D buffering、envelopes 和體積表現(xiàn)的

4、可視化和三維分析。二、地圖數(shù)據(jù)組織和管理數(shù)據(jù)是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，3D GIS 數(shù)據(jù)包括：主要成分lll建筑及構(gòu)造物底圖或航片/衛(wèi)星圖片數(shù)字地形模型(DEM)視覺增強輔件：lll植物街景構(gòu)件字標動態(tài)數(shù)據(jù)：lll交通街燈樹木1、三維數(shù)據(jù)建庫流程數(shù)據(jù)準備階段 可獲取的資源 影像數(shù)據(jù)；(DOM、DEM) 矢量數(shù)據(jù)；(路網(wǎng)、管網(wǎng)、電網(wǎng)) 地名數(shù)據(jù)；(Label、Annotation)II 模型數(shù)據(jù)；(Multipatch、SketchUp、3dMax) 其他 GIS 數(shù)據(jù)；(GDB、Shp)2、創(chuàng)建三維場景利用桌面軟件 ArcGlobe 來創(chuàng)建三維場景，添加需要的各

5、種要素，如文字標注、街景和植被數(shù)據(jù)、三維建筑模型等等。其中三維建筑模型可以用二維底圖來構(gòu)建，也可以導(dǎo)入第三方軟件（如 Sketchup、3DMAX）做好的 3D 模型數(shù)據(jù)。添加文字標注III添加植被導(dǎo)入 3d 模型IV三、ArcGIS Server 發(fā)布地圖服務(wù)3-D2-DCOPMobile表現(xiàn)層(任何瀏覽器)Enterprise Service BusServerMetadataGlobeServicMap &ChartGeo-ProcessiImage-ProcessiOpenWebTracking服務(wù)和發(fā)布層Desktop內(nèi)容制作層ArcGIS Server 是功能強大的基于服務(wù)器的 G

6、IS 產(chǎn)品，用于構(gòu)建集中管理的、支持多用戶的、具備高級 GIS 功能的企業(yè)級 GIS 應(yīng)用與服務(wù)，如：空間數(shù)據(jù)管理、二維三維地圖可視化、數(shù)據(jù)編輯、空間分析等即拿即用的應(yīng)用和類型豐富的服務(wù)。ArcGIS Server 提供廣泛的基于 Web 的 GIS 服務(wù)，以支持在分布式環(huán)境下實現(xiàn)地理數(shù)據(jù)管理、制圖、地理處理、空間分析、編輯和其它的 GIS 功能。ArcGIS Server 主要功能包括：支持二維三維地圖可視化；除標準瀏覽器外，還支持 ArcGISDesktop和 ArcGIS Explorer 等桌面客戶端；可以集成多種 GIS 服務(wù)；支持標準的 WMS、WFS；提供配置、發(fā)布和優(yōu)化 GIS

7、 服務(wù)器的管理工具；提供.NET 和 Java 軟件開發(fā)工具包；提供通用的框架在企業(yè)內(nèi)部建立和分發(fā) GIS 應(yīng)用；提供操作簡單、易于配置的 Web 應(yīng)用；提供通用的 GIS 數(shù)據(jù)管理框架；支持在線的空間數(shù)據(jù)編輯和專業(yè)分析；1）通過 ArcGIS 桌面進行內(nèi)容創(chuàng)建和發(fā)布ArcGIS Server 利用 ArcGIS 桌面產(chǎn)品創(chuàng)建用來發(fā)布的地圖，Globe以及空間處理任務(wù)，然后在 ArcGIS Server 上進行發(fā)布。發(fā)布過程既可以在VArcGIS 桌面中的 ArcCatalog 環(huán)境下進行，也可以在基于瀏覽器的 ArcGIS Server管理器中完成。如果想要共享這些資源，你可以首先在 Arc

8、GIS Server 中使用這些資源創(chuàng)建 Web 服務(wù)，然后通過各種客戶端產(chǎn)品（也可以是其他的服務(wù)器）訪問和使用這些資源。2）二維地圖服務(wù)二維地圖服務(wù)提供對 ArcMap 文檔（.mxd）內(nèi)容的訪問。創(chuàng)建地圖服務(wù)之前，必須在 ArcMap 中首先創(chuàng)建一個地圖文檔，然后發(fā)布為地圖服務(wù)。創(chuàng)建地圖緩存（可選）地圖緩存是在多級比例尺下預(yù)先渲染的分塊的地圖集合，用來提高地圖顯示和使用的效率。因為地圖影像不需要根據(jù)用戶的請求動態(tài)實時地渲染生成，因此緩存服務(wù)可以大大提高顯示速度。然而，因為地圖影像是在創(chuàng)建地圖緩存時預(yù)先計算生成的，因此地圖緩存只能用來提供靜態(tài)的地圖內(nèi)容。地圖緩存保存了一系列比例尺下的地圖數(shù)據(jù)

9、，每個比例尺對應(yīng)一定詳細程度和分辨率的地圖信息。在構(gòu)建應(yīng)用之前，一個好的設(shè)計首先要確定使用哪些比例尺，以及包含何種詳細程度的地圖信息。ArcMap 和它所包含的按比例地圖顯示功能可以用來生成和維護高性能的地圖緩存。3）Globe 服務(wù)在 ArcGlobe 中創(chuàng)建的 Globe 文檔可以發(fā)布為 ArcGIS Server 的 Globe服務(wù)。Globe 服務(wù)提供對三維地球的訪問能力，我們可以交互使用三維地球，并將它與其他地理信息疊加顯示。我們可以在 ArcGlobe， ArcReader 和新的免費的 ArcGIS Explorer 應(yīng)用中使用 globe 服務(wù)。Globe 服務(wù)還可以被發(fā)布為

10、KML 服務(wù)，被其他的可視化應(yīng)用所使用。通過 ArcGIS Server 創(chuàng)建自己的虛擬全球視圖：通過 ArcGIobe 和 ArcGIS Server，你可以創(chuàng)建完全基于自己 GIS 數(shù)據(jù)內(nèi)容的 2D和 3D 虛擬地球視圖，并維護變化的信息。每個 GIS 應(yīng)用都經(jīng)常需要使用自己的數(shù)據(jù)信息，并訪問特定的任務(wù)和執(zhí)行操作。GIS 用戶必須能夠基于自己的數(shù)據(jù)構(gòu)建可視化和分析應(yīng)用。4）空間處理服務(wù)空間處理的基本目的是為了幫助你自動完成 GIS 任務(wù)。幾乎所有應(yīng)用 GIS 的地方都會包含一些需要重復(fù)執(zhí)行的工作。因此產(chǎn)生了構(gòu)建一個空間處理框架的需求，在這個框架下，支持多步驟任務(wù)的定義和自動完成，支持工作流

11、模VI型文檔的編制，以及模型的共享。空間處理還支持空間建模和空間分析功能，它可以讓我們更好的理解，分析和把握問題的方方面面。ArcGIS Server 提供一個簡單的機制可以將服務(wù)器上的空間處理工具和模型發(fā)布為任務(wù)，供遠程的客戶端調(diào)用，而任務(wù)本身在服務(wù)器端執(zhí)行。GIS 服務(wù)器提供的將空間處理模型和腳本發(fā)布為 Web 服務(wù)的能力，使得它變得異常強大。這些功能可以被多種客戶端訪問和使用，而不用考慮到客戶端應(yīng)用的類型。在上面的例子中，可以根據(jù)事故點進行電網(wǎng)故障追蹤。這個功能是作為 ArcGIS Explorer 中的一個任務(wù)提供的。通過ArcGIS Explorer 發(fā)送一個請求到 ArcGIS S

12、erver 的空間處理服務(wù)，由 ArcGISServer 完成后臺的分析。分析結(jié)果一方面以圖形方式顯示在 3D 地圖中，另一方面提供故障診斷報告，并進行故障點定位。四、性能優(yōu)化由于 WebGIS 對數(shù)據(jù)傳輸效率的要求高，加上 GIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)量較大，為了提供系統(tǒng)整體顯示效率，ArcGIS 提供了系列性能優(yōu)化方案：u比例尺分級顯示-以數(shù)據(jù)精度為基準，按照顯示比例尺有層次的加載數(shù)據(jù)，提升整體三維顯示效率。u 數(shù)據(jù)緩存-創(chuàng)建 ArcGlobe 創(chuàng)建緩存瓦片，以提高瀏覽速度VIIu 模型紋理調(diào)整五、三維分析 GIS 功能ArcGISServer 提供了三維分析擴展模塊， 3D 擴展提供了一套 3D G

13、IS 功能用于創(chuàng)建和分析表面。3D 擴展添加了一些基于 3D 和地形的地理處理操作，這些操作可以發(fā)布為 Web 服務(wù)。VIII三維緩沖區(qū)分析六、客戶端展示ArcGIS Server 發(fā)布的三維地圖服務(wù)，可以通過 ArcGlobe、ArcGIS Explorer 等客戶端來顯示ArcGIS Explorer 介紹IXArcGIS Explorer 是一個可以免費下載的 3D 高性能可視化客戶端，由 ArcGISServer 提供強大的空間信息瀏覽功能，無論是 2D 還是 3D 的信息并提供了強大的對數(shù)據(jù)的查詢和分析任務(wù)。ArcGIS Explorer 通過訪問 ArcGIS Server提供的強

14、大的完整的 GIS 功能，整合了 GIS 數(shù)據(jù)集與基于服務(wù)器的空間處理功能，提供了空間處理和 3D 服務(wù)。ArcGIS Explorer 也可以使用本地數(shù)據(jù)和 ArcIMS 的服務(wù)，ArcWeb Services，OGC WMS 和 KML，具有開發(fā)性和互操作能力。ArcGISExplorer 可以被任何個人和專業(yè)人員下載和使用。ArcGIS Explorer 可以訪問ArcGIS Server 提供的完整的 GIS 功能。通過 ArcGIS Explorer，我們可以：無縫的以 2D 和 3D 方式瀏覽整個世界的數(shù)據(jù)；集成本地數(shù)據(jù)以及來自ArcGIS Server，ArcIMS 的服務(wù)和數(shù)據(jù)

15、，OGC WMS 或 ArcWeb Services；ArcGISExplorer 還支持 KML 和 KMZ 格式的數(shù)據(jù)文件；通過任務(wù)進行 GIS 分析，如可視化分析，建模，鄰域查找和統(tǒng)計分析；以地圖的方式回答跟地理相關(guān)的問題，并與他人共享你的結(jié)果；使用自有的服務(wù)器上的數(shù)據(jù)和地圖，并與其他服務(wù)器上的數(shù)據(jù)聯(lián)合使用ArcGIS Explorer 可以使用 ArcGIS Online 發(fā)布的內(nèi)容和功能，包括全套的地理底圖數(shù)據(jù)和圖層數(shù)據(jù)以及一些幫助用戶初步構(gòu)建三維地球或者二維地圖的X核心工具。ArcGIS Explorer 也支持各種各樣的通用 GIS 數(shù)據(jù)源，包括 ArcGIS地圖服務(wù)和數(shù)字地球服

16、務(wù)，圖層文件、圖層包、柵格文件、shapefile 文件、geodatabase 等。另外，用戶還能導(dǎo)入 GPS 數(shù)據(jù)或者連接到 GeoRSS 來訂閱數(shù)據(jù)源。照片、報表和鏈接以及其他數(shù)據(jù)也能被嵌入地圖，并通過 ArcGIS Explorer新的地圖演示模式來顯示。ArcGIS Explorer 新增了 2D/3D 切換的功能按鈕，點擊它可以自由地切換ArcGIS Explorer 的 2D 視圖和 3D 視圖模式，從而為用戶提供完整的地圖可視化控制功能。ArcGIS Explorer 可以通過添加插件的方式對其功能進行擴展，添加的擴展新功能可以直接集成到應(yīng)用程序的 Ribbon 工具欄中。用戶

17、可以在 ESRI 網(wǎng)站上下載大量的插件實例使用，同時用戶可以通過 ArcGIS Explorer 軟件開發(fā)包（SDK）開發(fā)自己的插件。七、ArcGIS 10 三維 GIS 新特性ArcGIS10 提供完整三維 GIS 系統(tǒng)，如下圖：XI1、可視化增強二維緩存地圖的渲染更快 減少創(chuàng)建緩存的需求。提高了文字注記和點標注的顯示性能 內(nèi)置的沖突檢測避免文字顯示壓蓋。提高了三維模型的顯示性能 自動的紋理處理機制提高了三維矢量顯示性能。 通過 OpenGL 模板緩沖機制(OpenGL stencil buffers)處理環(huán)繞地表(surface-hugging)的矢量要素內(nèi)存緩存設(shè)置存在地圖文檔中 分別為

18、每個 ArcGlobe 文檔設(shè)置內(nèi)存緩存的大小，并為其中的各類圖層分配大小合適的內(nèi)存。視頻圖層 完全動態(tài)的視頻可按地理坐標貼到 ArcGlobe 中的地表上。這個視頻不是一個獨立的窗口去顯示，而是貼到了地表上。2、創(chuàng)建和管理三維數(shù)據(jù)的新功能在 ArcGlobe 和 ArcScene 均有標準的編輯環(huán)境，可以創(chuàng)建和維護帶高程值(z-aware)的 GIS 和多面體要素完全基于模板編輯方式，所見即所得的編輯效果標準的編輯功能 開始編輯、結(jié)束編輯、保存編輯。 支持捕捉功能和其它高精度編輯選項（例如平行線、垂直線、偏離和絕對 XYZ 坐標值）移動、旋轉(zhuǎn)、改變尺寸和模型替換等一些列高級編輯功能 能夠?qū)⑷?/p>

19、維模型（例如 COLLADA 文件(3d 標準格式)）以 multipatch形式直接加載到三維視圖中，并進行相應(yīng)的移動、改變尺寸、旋轉(zhuǎn)XII3、三維分析功能增強增加了三維布爾運算 例如相交(Intersect 3D)、合并(Union 3D)和包含(Inside 3D)運算。（應(yīng)用于閉合的 multipatche 模型）增加了創(chuàng)建虛擬城市工作流所需要的 GP 工具， 例如 Skyline 和 Skyline Barrier 工具增強了現(xiàn)有的 GP 工具以更好地表現(xiàn)三維： 例 如 ， Select by Location 工 具 可 利 用 三 維 距 離 作 選 擇 ，multipatch

20、對象可應(yīng)用于視線分析在三維中進行交互式測量 沿地表距離的距離、三維對象高度、兩點間的三維距離。三維的網(wǎng)絡(luò)分析增強了三維分析 GP 功能 新增 26 個 GP 工具4、數(shù)據(jù)共享增強利用 ArcGIS Server 可以方便的實現(xiàn)三維 GIS 地圖和三維分析地理處理工具的服務(wù)發(fā)布。增強 kml 支持、可以對 kml 實現(xiàn)查詢，顯示 kml 細節(jié)內(nèi)容。動畫功能支持導(dǎo)出高質(zhì)量的視頻和影像序列（一序列的幀導(dǎo)出到一個文件夾）。能 夠 從 ArcGlobe 和 ArcScene 中 導(dǎo) 出 更 大 （ 比 desktop 大 ） 的 圖 片(images)。XIII5、完整的二三維一體化實現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化（1）、原有二維數(shù)據(jù)無需進行格式轉(zhuǎn)換，避免了準備兩份數(shù)據(jù)，減少空間