三维地理信息系统平台

 

概述

城市是随着工业革命后生产方式和劳动关系的改变才严格意义上出现的。科学技术的不断进步也为城市的发展带来了动力,使其呈现出了多样性。现代城市发展理论百花齐放,诸如数字城市、无线城市、感知城市、智能城市、低碳城市等众多概念不断提出。在2008年底第一次提出了“智慧地球”的概念,智慧城市也可以说是数字城市发展的高级阶段,其基础是数字城市网络化与数字化的建设,并应用自动化和智能化的科技,对数字城市中政府、城市、社会、企业等信息化工作有机融合为一体。同时,物联网和云计算中心的应用,将城市的社会综合管理和公共服务资源集成。随着各城市理论概念的交叉,智慧城市更突出了其无所不在的互联互通、全面感知、深入智能的特点。

目前,地理信息系统在城市信息化建设中发挥的作用也越来越大。智慧城市的基础是数字城市,而要想实现数字城市,就必须用到GIS 这一强大的科学体系。我们利用GIS 完成空间信息的各种分析处理功能,实现空间数据的可视化与体系化,集成一个系统,便于数据的管理与分析,进而在数字化操作中更为智能。所以,地理信息系统为智慧城市的发展提供了很大的支持。

相比于二维GIS,三维GIS具有以下优势。

空间信息的展示更为直观。从人们懂得通过空间信息来认识和改造世界开始,空间信息主要是以图形化的形式存在的。然而,用二维的图形界面展示空间信息是非常抽象的,只有专业的人士才懂得使用。相比二维GIS,三维GIS为空间信息的展示提供了更丰富、逼真的平台,使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化,人们结合自己相关的经验就可以理解,从而做出准确而快速的判断。毫无疑问,三维GIS在可视化方面有着得天独厚的优势。虽然三维GIS的动态交互可视化功能对计算机图形技术和计算机硬件也提出了特殊的要求,但是一些先进的图形卡、工作站以及带触摸功能的投影设备的陆续问世,不仅完全可以满足三维GIS对可视化的要求,还可以带来意想不到的展示和体验效果。

多维度空间分析功能更加强大。空间信息的分析过程,往往是复杂、动态和抽象的,在数量繁多、关系复杂的空间信息面前,二维GIS的空间分析功能常具有一定的局限性,如淹没分析、地质分析、日照分析、空间扩散分析、通视性分析等高级空间分析功能,二维GIS是无法实现的。由于三维数据本身可以降维到二维,因此三维GIS自然也能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS强大的多维度空间分析功能,不仅是GIS空间分析功能的一次跨越,在更大程度上也充分体现了GIS的特点和优越性。

解决方案

电软通三维地理信息系统软件自主研发并拥有知识产权的新一代大型三维空间地理信息软件平台,其功能强大、三维表达尺度全面,实现了航天、机载、地上、地表、地下、海面、水下信息一体化集成表达,可以在国防军事信息化、石油石化、电力、数字海洋、安全应急、林业、地矿、地理教学等领域广泛应用。具有大范围、海量、多源(包括DEM/DSM、DOM、DLG、三维模型等)数据一体化管理和快速三维实时漫游功能,支持三维空间查询、分析和运算。可叠加常规二维GIS软件、CAD等数据,可方便快速完成由二维GIS系统向三维的扩展,建立三维空间地理信息系统。

软件架构

经过不断的技术探索和项目实践,软通三维地理信息系统软件已在众多行业和领域得到了重要的应用,如数字城市、城市综合管线管理、矿山、智能电力、智能水力,应急系统等。

(1) 数字城市

“数字城市”以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥感、仿真-虚拟等技术,对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。随着GIS技术、三维技术、数据库技术、物联网技术和其它信息技术的高速发展,“数字城市”和“智慧城市”建设将会在中国越来越多的开展起来。

(2) 城市综合管线管理

地下管线历来是城市的“血管”和“神经”,地下管线涉及给水、雨水、污水、燃气、电力、路灯、有线电视、工业等十多种地下管线,形成了一张错综复杂的地下管线网络,传统的二维管理方式难以准确、直观地显示地下电力管线交叉排列的空间位置关系。

(3) 数字矿山

利用三维可视化信息技术,建立矿综合管理与展示三维可视化信息系统。运用强大的三维GIS技术、数据处理及多媒体综合信息查询等多项功能,将矿井复杂的井巷工程、生产系统、瓦斯与设备监测及生产与测绘信息通过三维图形逼真地表现出来,对于相关的过程进行三维模拟展示。使公司和生产矿井的安全生产管理者和各职能部门能够直观、快速、全面地了解矿井安全生产状况和相关信息,为矿井的安全生产管理、监督检查以及应急响应提供决策支持。

(4) 电力

运用三维可视化技术和空间信息技术构筑一个“数字电网”,能够实时、直观地了解电网的各类信息,辅助工作人员进行业务管理和决策,从而实现对电网科学、有效的管理,提高电网管理质量和运行效率、降低运营成本,实现了电力工程的智能化管理。

(5) 水利

“数字水利”是一个以空间信息为基础,融合各种水文模型和水利业务的专业化系统平台,是对真实水文水利过程的数字化重现。运用数学模型和计算机技术对自然系统进行仿真模拟的技术,对天气系统、水流运动、水环境变化都能进行各种尺度的实时模拟,为准确揭示和把握水资源运动规律提供了先进的技术手段。

(6) 应急

在洪水、台风、地震、火灾、爆炸、化学品泄露、交通事故、恐怖袭击等重大突发公共事件面前,如何实现全面检测监控,并快速、动态的全面了解现场装,如何根据现场实时情况疏散人群、组织救援、协调各方资源提供应急保障。一般来说,突发事件都发生在一个特定空间环境内,应急指挥救援也依赖于这一空间环境,所以引入空间信息理论和计算机应用技术相结合的三维地理信息系统来解决这一矛盾势在必行。

(7) 海洋

“数字海洋”是对海洋进行的虚拟现实展示,它由海量、多分辨率、多时相、多类型海洋空间数据构建,在充分利用遥感、地理信息系统和全球定位系统技术,并与评价和应用模型相结合的基础上,运用数字化、可视化、网络化的信息表达方式,将海洋自然形态、海洋相关社会和经济活动状态以及发展趋势进行展现。传统地理信息软件缺乏海面及水下纵深描述与展示的功能,软通三维地理信息系统软件可以结合卫星遥感影像数据实现对海底三维地形的起伏和结构进行准确快速的浏览展示,并以True-3D-VR技术对海面光照与海水流动效果进行真实模拟,从而达到模拟真实海水的视觉效果,实现了天时空地海”的五维一体化管理。

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客户收益

当今整个地理信息基础平台软件迅猛发展,三维地理信息系统已成为主流的发展趋势,其应用层面也越来越广。三维地理信息系统软件平台可以使客户:

1、快速创建、编辑、获取三维场景数据库

软通三维地理信息软件能够如同照片般逼真地创建三维场景,并将三维场景精准的放置到地球表面。放置到地球表面的三维场景不再是微观的局部区域,而是可以赋上经纬度坐标后放置在虚拟地球表面的宏观场景,即具有微观场景的精致细节又有全局范围的数据叠加,使VR和GIS此刻变得密不可分,相得益彰。

2、帮助客户压缩制作成本

压缩制作成本是客户所看重的,软通三维地理信息软件支持多人协作,并可将各类三维模型一次性导入,中间并不需要冗余环节,协同作业和批量处理大大提高了工作效率节约了制作成本。简单易用的操作界面使学习周期大大缩短

3、具有高安全性

自身格式经过加密和压缩,数据量小且保密性强,适应互联网流式加载三维场景的需要。

4、三维效果逼着,让三维场景看上去赏心悦目

5、支持体感操作让三维世界搭载人类活动

该软件带有体感硬件接口,可通过肢体变化来实现系统的基本功能。

成功案例

2016三亚住建局

 

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