二三维一体化城市地理信息共享服务系统开发与应用

空空 间间
型 漫 查分
渲 染
游
询析
三维 GIS 系统 客户端 ActiveX插件/COM组件
（三维 渲染引 擎）
ArcGIS Server 地图服务
文
DLG
DEM
DOM
三维
件
数据 库
数据 库
数据 库
模型 库
▪ 按照四大功能模块设计
▪ 组件式、执行期的二次开发
Network Optimization Expert Team
引擎层：提供数据管理支
持，并构建空间数据库索 引，以便对数据的快速检 索。
基础层：对存储设备进行
分级分区，保证海量数据的 存储效率。
业
输入输出
务
应
编辑处理
用
数据管理 数据更新
数据查询 权限设置
应用层：基于业务逻辑搭建
的城市二三维空间数据管理系 统，可以提供多种应用功能。
引
擎
ArcSDE
Oracle Spatial
二三维一体化城市地理信息 共享服务系统开发与应用
Network Optimization Expert Team
1
汇报提纲
1. 绪 论
2. 二三维一体化城市地理信息共享服务系统整体设计
3. 城市二三维地理空间数据组织与管理
4. 面向服务的城市二三维地理信息共享
5. 二三维一体化渲染及联动分析
汇报提纲
1. 绪 论
2. 二三维一体化城市地理信息共享服务系统整体设计
3. 城市二三维地理空间数据组织与管理
4. 面向服务的城市二三维地理信息共享
5. 二三维一体化渲染及联动分析
6. 系统集成与应用
7. 总结与展望
Network Optimization Expert Team
11
3 数据管理总体架构
技术
数据调度渲染
Sekulic等提出基于GPU的硬件加速的可见性判断算法，均衡了计算机CPU及
GPU的计算压力；Pantaleoni提出了等提出了基于GPU的内外存交换算法实现
场景中的散射光渲染计算。
Network Optimization Expert Team
5
1 主要研究内容
平台架构设计
从数据层面、服务层面及可视化应用层面实现二三 维一体化结合，提供用户二维和三维两种应用形式。
6. 系统集成与应用
7. 总结与展望
Network Optimization Expert Team
2
汇报提纲
1. 绪 论
2. 二三维一体化城市地理信息共享服务系统整体设计
3. 城市二三维地理空间数据组织与管理
4. 面向服务的城市二三维地理信息共享
5. 二三维一体化渲染及联动分析
6. 系统集成与应用
共享
第五章 城市GIS二三 维一体化渲染 及联动分析
第六章 系统集成及应用
第七章 总结与展望
Network Optimization Expert Team
7
汇报提纲
1. 绪 论
2. 二三维一体化城市地理信息共享服务系统整体设计
3. 城市二三维地理空间数据组织与管理
4. 面向服务的城市二三维地理信息共享
层
数
据
索引 编目
库
信息
矢量数据 空间索引数据
影像快视图 模型缩略图
文
件 系
分幅 制图 数据
金字 塔 影像
DEM数据
模型 数据
统
基
础
操作系统 | 软件环境 | 硬件设备
层
数据层：对于各种类型空
间数据分别建库存储。
12 Network Optimization Expert Team
3 城市空间数据一体化组织与管理
7. 总结与展望
Network Optimization Expert Team
3
1 研究背景及意义
GIS共享平台建设
① 地理数据急剧增加； ② 城市信息化建设； ③ 部门平台相互独立， 数据自成一体； ④ 缺乏相应的管理手 段与标准。
二三维一体化
数据、场景、 操作、服务、 开发、显示、 分析
二三维GIS发展
5. 二三维一体化渲染及联动分析
6. 系统集成与应用
7. 总结与展望
Network Optimization Expert Team
8
2 系统设计总体思路
系统从以下4个方面考虑：
集成 系统支持多维数据、多源数据、异
构数据的融合转换与一体化集成管理。
展示 通过分屏联动方式提供二三维一体
化展示，满足用户的无缝浏览与畅游体验。
2006年启动新一代二三维GIS软件研发，15年推出8C版本新产品。
2011年，高德发布了其自主研发的AnGeo 2.0二三维地理信息系统。
空间数据管理
Zhu Qing等通过多层次三维空间索引等研究实现了多层分布式三维GIS数 据库引擎; 郑坤等设计了基于规则库的三维空间数据模型。
地理信息共享
OGC推出国内外二维WebGIS遵循的标准，并相继推出CityGML、W3DS等 三维服务标准，但目前尚不成熟。
数据组织与管理
共享服务发布
联动分析实现
研究成果实现与应用
Network Optimization Expert Team
6
1 论文组织结构
第一章 绪论
第二章 二三维一体化城市地理信息共享服务系统整体设计
三大技术环节研究
第三章 城市二三维 地理空间数据 组织与管理
第四章 面向服务的城市 二三维地理信息
① 二维GIS在数据存储、 管理、共享、分析等方 面均已相对成熟； ② 三维GIS在场景实时 渲染、人机交互等方面 有较强优势。
Network Optimization Expert Team
4
1 国内外研究现状
产品
ArcGIS软件从10.0开始提供了一套专有的二三维一体化解决方案。 将Google Earth与Google Maps结合，向二三维一体化方向迈进。
本文采用了“逻辑上统一，物理上独立”的数据组织管理策略，对不同类型数据建设独立 的子库进行组织，最后进行一体化集成管理。
共享 实现城市空间基础地理信息数据的
整合、管理和网络化共享。
应用 带动二三维地理空间信息获取、加
工和应用等相关产业发展。
系统架构图
空 空缓 网 间 间冲 络 查 统分 分 询 计析 析
二维GIS系统客户端 HTML+JavaScript
双向 互动通 信 互操 作
二三维系统 无缝 集成
地 形 模
三 维
9
2 系统技术路线
服务终端
服务终端 二三维GIS共享服务系统
GIS服务器
Http+XML Rest SOAP Web Service
数据服务层
应用服务器
数据库服务器
属性数据库
空间数据库
系统技术路线图
Web服务器
负载 前端
客户 端
文件系统
用户服务层 业务服务层 数据服务层
10 Network OptLeabharlann Baidumization Expert Team