二三维一体化城市地理信息共享服务系统开发与应用
国土空间二三维一体化技术体系设计与应用
国土空间二三维一体化技术体系设计与应用
柯水松;董学辉;彭盈钰;李凡
【期刊名称】《中国高新科技》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】文章围绕地理空间信息二三维一体化技术,建立了二三维一体化开发技术体系,提供了成熟的系统技术、运行框架,以及丰富的组件和服务。
同时,实践应用于国土空间“一张图”的建设,实现了二三维数据服务一体化、展示一体化、空间分析一体化。
该技术体系为相关业务系统的开发提供了基础运行支撑,提高了产品开发效率与质量。
【总页数】3页(P95-96)
【作者】柯水松;董学辉;彭盈钰;李凡
【作者单位】深圳市规划和自然资源数据管理中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.城市空间二维信息系统与三维虚拟场景一体化研究与应用——BDA城市三维信息系统的设计与实现
2.国土空间规划体系下的乡村空间规划方法——基于规划与治理的一体化视角
3.国土空间详细规划二三维一体化路径与应用探索——以福建省福清市为例
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种二三维联动地理信息系统的实现
一种二三维联动地理信息系统的实现唐昊; 刘建波; 葛双全; 成勋; 张亚林; 孟德壮【期刊名称】《《科学技术与工程》》【年(卷),期】2019(019)032【总页数】6页(P37-42)【关键词】地理信息系统; 开放视景图形引擎; 二维图层库; 二三维系统联动【作者】唐昊; 刘建波; 葛双全; 成勋; 张亚林; 孟德壮【作者单位】中国工程物理研究院计算机应用研究所绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】P208地理信息系统(geographic information system，GIS)又称“地学信息系统”，是一种非常重要的空间信息系统。
它是在计算机硬软件系统的支持下，收集、存储、管理、计算、分析、显示和描述地球表面(包括大气层)的整个或部分地理分布数据的技术系统。
根据空间维度的表现形式，GIS系统又分为二维和三维，二维GIS系统经过20多年的实际发展和应用，具有强大的数据展示和空间分析功能，另一方面随着三维虚拟现实仿真软件的发展，近年来出现了基于各种三维引擎构建的虚拟城市系统，使得用户能够更加直观的从三维空间中观察和处理问题，经过多方面实践，在城建、土地、测绘、应急、公安、电力、燃气等领域得到广泛应用。
在实际应用中，结合二维GIS和三维GIS两者优点的二三维一体化系统是当前背景下的一个主流解决方案，也是GIS研究领域的热点方向。
现有的技术方案中，三维场景主要用于空间显示，显示城市物体的空间形态和色彩外观的视觉效果。
二维场景用于显示城市的布局，为空间查询、统计和分析的功能提供支持。
基于三维仿真技术的三维虚拟城市场景以其直观的三维地形、立体的建筑模型以及多元化地物模型作为表达方式，具有现实、直觉和真实等特性。
用户不需要任何训练就能够理解3D虚拟场景的意义。
但是在三维虚拟场景中漫游的时候只能看到视野范围中的物体，对场景整体感和方向感的定位无法判断，导致迷失方向和位置。
目前，二三维一体化GIS系统在虚拟城市GIS系统中得到广泛应用和研究。
地理信息公共平台的服务模式特点与应用分析
地理信息公共平台的服务模式特点与应用分析作者：隋宏建赵志刚来源：《科学与信息化》2019年第05期摘要地理信息公共平台的建立，主要是面向政府、事业单位、整个社会提供地理信息服务，从而满足大众的应用需求，更好地落实可持续发展计划。
地理信息公共平台的服务模式很有特点，应用思考值得我们具体的研究，深入的分析。
本文对此做出了推广方面的探究，希望能为其他业内人士实践工作的有序推进以及服务管理思路的多元化转变提供一些可行性的建议。
关键词地理信息公共平台；服务模式；特点分析；应用研究；思考引言地理信息公共平台的建设，是国家测绘局一段时期内的重点研究工作。
在地理信息公共平台中推广测绘成果，及时共享资源，这具有一定的现实意义。
形成了特殊的服务模式，找出了测绘服务的特点，有利于社会主义和谐社会的构建，经济发展水平的持续增长。
地理信息公共平台的服务模式，需要适应个性化的需求，补充专业方面的内容。
未来，还有新的挑战等待着我们。
下面笔者简单阐述了几点不同的看法。
1 地理信息公共平台的概述地理信息是国家的战略资源，在政府决策、产业化建设、人民生活上发挥着重要的作用。
为了深入贯彻《基础测绘条例》，全面落实《国务院关于加强测绘工作的意见》，我们必须坚定不移地建设地理信息公共平台，探索现代化的服务方式，从不同的角度或者新的层面出发，促进地理信息的协调发展，大力提升测绘公共服务的能力和水平[1]。
地理信息公共平台包括数据集、交换管理系统、在线服务系统等，其中，数据集是核心内容，对实体数据、影像数据、地图数据、三维景观数据进行整合。
而交换管理系统、在线服务系统均为地理信息公共平台应用接口和运行维护的工具，支撑环境是地理信息公共平台提供服务的保障条件。
2 地理信息公共平台服务模式及特点2.1 在线地图系统服务模式地理信息公共平台突出的共享技术特征是以在线方式向政府、企事业单位和社会公众等不同用户提供地理信息数据的浏览、管理、处理和分析等服务。
二三维一体化理念
二三维一体化是GIS（地理信息系统）中的一个重要概念，它主要涉及数据存储一体化、分析功能一体化和软件形态一体化等关键技术。
具体来说：
1. 数据存储一体化：采用SuperMap SDX+空间数据库技术来高效地、一体化地存储和管理二维三维数据空间数据。
二维与三维数据在数据模型和数据结构上保持一体化，这意味着三维GIS 数据不仅兼容二维数据结构，而且二维数据也做了适当调整。
这种一体化的方法使得所有的二维数据无需任何转换处理就能直接高性能地在三维场景中可视化，从而使得数据更易于更新和维护。
2. 分析功能一体化：在全要素三维场景中，例如SuperMap GIS，支持对各类二三维交通设施对象进行展示呈现、综合查询、叠加分析等操作，为交通设施管理提供丰富的应用手段。
3. 软件形态一体化：除了数据的存储和管理，二三维一体化还涉及到软件的应用方面，如在数据一体化的基础上，支持不经任何转换地将海量二维数据高效地加载到三维场景中显示，同时也支持将三维模型以快照的形式加载到二维窗口中。
_一张图_概念下的二三维一体化GIS共享fg
信息快递“一张图”概念下的二三维一体化G I S 共享二三维一体化技术是超图软件在2009年正式向全行业推出的新一代GIS 技术，它将GIS 中的2维空间数据与3维空间数据整合在一个平台下，打破了以前3维GIS 系统相对于2维GIS 系统在数据、功能、结构上需要另起炉灶的弊端。
这样，用户建设一套系统，就可以同时拥有2维和3维两种应用形式。
总结起来，超图软件二三维一体化GIS 技术的特点形成了七个一体化：一、二三维数据一体化对建设者来说，已建的2维数据可以直接在3维平台上使用。
2维与3维数据在数据模型和数据结构上保持一体化，3维GIS 数据不仅兼容2维数据结构，2维数据也做了适当调整，实现了所有的2维数据无需任何转换处理直接高性能地在3维场景中的可视化。
二、二三维场景管理一体化在一个工作空间内，用户可以基于一套数据构建2维的地图、3维的场景，应用一套分析功能，并可方便地对地图或者场景进行排版输出。
三、二三维操作一体化无论是在2维地图，还是3维地图，用户都可以直接对地图数据进行操作，操作以可见即可得的方式组织，大大提高了用户的使用体验和工作效率。
四、二三维服务一体化二三维服务一体化体现在系统支持2维的空间地图服务与3维的空间服务，不同的服务好像不同的数据图层，都可以由用户自由搭配，满足自己的需求。
五、二三维开发一体化系统开发设计不同的技术架构，不同的架构支持不同的开发语言。
二三维开发一体化，使用户可以选择自己合适的技术架构，并选择相应的开发环境，由于能够在不同的开发环境中保持空间信息开发接口的一致，所以开发者能以最小的代价学习不同架构的空间信息服务建设。
六、二三维显示一体化对用户来说，2维与3维界面不再是不同系统的不同窗口，而只是一个系统向用户提供的不同显示选择，用户可以选择是在2维环境下应用还是在3维环境下应用，2维和3维系统可以基于空间坐标同步显示相同或不同的数据。
2维数据除了以平面地图形式显示于3维场景外，还可以3维模型的显示风格应用于3维场景。
ArcGIS10完整的二三维一体化解决方案
ArcGIS10完整的二三维一体化解决方案1概述地理信息系统（GIS）是现代地理学与空间信息科学相结合的产物。
GIS的本质是基于真实世界的地理环境，直观地表达客观世界的各种要素。
借助GIS可以对各种要素进行管理、查询、可视化和分析、处理，以便人们进行科学决策。
历经了四十多年的发展，二维GIS技术早已进入了成熟期。
由于二维GIS的成熟应用，以至于GIS已经突破最初的测绘和地学的行业范畴，发展成为跨行业通用的平台软件技术，广泛应用于政府信息化和企业信息化，并越来越多地涉足面向个人的信息服务领域。
2三维GIS是GIS的重要发展趋势GIS的优势在于能够直观直接地展示复杂的地理信息，同时具有强大的空间分析功能。
随着社会的发展，人们对地理信息的关注程度越来越高，因此对地理信息的获取和使用也有了更高的要求。
与二维GIS相比，三维GIS有其独特的优势。
三维GIS因更接近于人的视觉习惯而更加真实，同时三维能提供更多信息，能表现更多的空间关系。
随着计算机技术的发展和二维GIS行业应用的深入，人们使用三维GIS来展现真实世界的渴望越来越强烈。
3三维GIS面临的挑战三维可视化仅仅是三维GIS的一个方面，三维GIS与二维GIS一样，三维GIS涉及了从数据获取、数据处理、数据管理、可视化、空间分析、系统定制到数据发布与共享的各个环节。
当然，三维GIS仍面临一些问题和技术瓶颈：1、昂贵的数据投入。
对于GIS来说，数据为王是最恰当不过的。
再好的系统，缺乏实时、全面的空间数据时只能是个摆设。
显然，数据的获取对GIS来说至关重要。
与二维空间数据相比，三维空间数据的获取成本更为昂贵，尤其是大面积的三维场景建模。
长期以来，三维空间数据获取的效率低下和高成本都成为阻碍三维GIS技术发展的重要因素。
2、海量数据处理与管理的技术瓶颈。
随着遥感影像、DEM以及大量的三维模型等空间数据的集成应用，数据量急剧增加，处理海量数据便成为三维GIS所必须面对的技术难题；文件型的数据共享不能够满足空间数据量较大的应用需求。
城市空间二三维一体化系统建设与应用
城市空间二三维一体化系统建设与应用作者：于雷葛宝玉高莹莹赵希奇王兆祥来源：《智富时代》2018年第09期【摘要】本文采用大数据挖掘、云计算、云存储等新一代信息技术，基于当前二维GIS 平台软件（ArcGIS）和自主研发的大型3D GIS平台软件，给出了一个二三维一体化的城市空间信息系统建设方案。
论述了系统总体结构设计、数据规范及处理、二三维联动机理和系统主要实现的功能。
城市空间信息系统的建设，是实现空间信息管理、共享和应用的关键，提高了各行业对空间信息共享应用的管理能力及辅助决策分析能力。
【关键词】ArcGIS；空间信息系统；二三维一体化一、引言城市空间信息是智慧城市建设的重要组成部分，是城市发展水平和文明程度的重要支撑。
基于城市二维地图数据与地理信息系统技术建立城市空间二三维一体化系统，使得空间信息数据整理入库、更新与应用一体化，最大限度地发挥空间数据普查的经济效益。
但是，由于空间信息数据纵横交错、上下起伏的空间关系，采用三维模型，提高模型物体的立体感和逼真感，有利于全面、真实反映地上部件的分布情况，为城市的管理者与建设者提供详实的城市空间信息数据支撑，对智慧城市建设具有重要意义。
基于此，本文将以某城市空间二三维一体化系统为例，介绍如何将地理信息系统、数据规范与处理、二三维组件技术用于城市空间信息管理，实现对空间信息数据进行整理、入库、查询、统计分析、二三维联动，既发挥二维强大的查询统计分析能力，又能实现城市各类地理数据的可视化。
二、二三维一体化系统设计系统框架设计：本系统总体设计为：采用面向对象的分析和设计方法来规划整个系统的应用，采用虚拟化层、服务层和应用层结构体系。
总体架构如图1所示。
虚拟化层采用虚拟化平台，统一管理分配相应的计算机资源池和存储资源池，用户通过“云终端”按需获取动态资源。
服务层主要为系统提供所需的数据支撑及相应的服务支撑，同时具备大数据存储、挖掘、处理等能力。
应用层提供了城市空间二三维信息服务系统、地下管网系统和行业应用示范系统。
(简)超图软件-SM二三维一体化解决方案V1-20120619
SuperMap二三维一体化解决方案（简要版）北京超图软件股份有限公司2012年6月1.概述二维GIS技术历经了一个比较长的发展过程，从最早的桌面式GIS经过组件式GIS、WebGIS发展到目前的服务式GIS，其技术体系已经发展得非常成熟，二维GIS具有强大的二维空间查询分析统计功能,灵活多样的应用形式，但是对于日益兴起的三维GIS应用，二维GIS已略显疲态。
二三维一体化技术是超图软件在2009年正式向全行业推出的新一代GIS技术，如今，它已成为SuperMap GIS三大核心技术之一，经过这几年的发展，二三维一体化的应用不断深化，体系也日渐完善。
同时，它将GIS中的二维空间数据与三维空间数据整合在一个平台下，打破了以前三维GIS系统相对于二维GIS系统在数据、功能、结构上需要另起炉灶的弊端。
这样，用户建设一套系统，就可以同时拥有二维和三维两种应用形式。
2.二三维一体化技术优势二维GIS和三维GIS是从计算机对真实世界表达方式的角度划分的两种GIS技术。
经历了四十余年的发展，二维GIS技术早已进入了成熟期。
而三维GIS则逐渐迈入低谷期。
尽管2005年6月Google Earth软件推出让三维大热，但越来越多的对三维GIS的价值质疑，使三维GIS的显现度有所下降。
三维GIS因更接近于人的视觉习惯而更加真实，同时三维能提供更多信息；而二维也有比三维更宏观、更抽象、更综合的优点，两者各有所长。
2006年，超图启动了新一代具有自主创新内核的、与二维一体化的、面向管理的三维GIS平台软件研发，并将之命名为Realspace GIS技术，也就是SuperMap GIS 6R中的“R”。
Realspace GIS（真空间GIS）技术体系突破了二维GIS平台与三维GIS平台割裂的局面，构建了二维与三维一体化的GIS 平台，实现了数据存储、数据管理、可视化、分析功能等多方面的二三维一体化应用。
该技术体系能保证二维与三维GIS技术的无缝融合，包括：二维与三维在数据模型、数据存储方案、数据管理、可视化和分析功能的一体化，提供海量二维数据直接在三维场景中的高性能可视化、二维分析功能在三维场景中的直接操作和越来越丰富的三维分析功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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
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
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
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。
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
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
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。
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 Optimization Expert Team
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
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。
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
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
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。
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