基于三维实景的警用应急指挥系统设计与实现

［摘 要］ 随着网络通信、三维仿真技术和地理信息系统的发展，传统的警 用 二 维 地 理 信 息 系 统 在 三 维 可视化、复杂空间分析、业务数据共享等方面的 不 足 日 益 显 著。 为 进 一 步 提 高 公 共 安 全 服 务 能 力，深 化 警 用 公共安全信息体系的建设，本文基于三维实景建模技术和 ＷｅｂＧＩＳ技术，研究 设 计 以 高 精 度 的 三 维 实 景 模 型 数 据 为 基 础 的 公 安 应 急 指 挥 系 统 ，实 现 对 公 共 安 全 事 件 业 务 处 理 、信 息 联 动 、指 挥 决 策 等 功 能 。
１．１ 倾 斜 摄 影 技 术 倾斜摄影技术能 够 高 效、大 范 围 表 达 显 示 三 维世界，它通过在同 一 飞 行 平 台 上 搭 载 多 个 传 感 器，从一个 垂 直、多 个 倾 斜 角 度 同 时 对 地 物 进 行 拍摄，并通过平台 搭载的 先进 ＰＯＳ系统给定模型 精准的地理信息。其中，以垂直于地表水平面的角 度 对 地 拍 摄 获 取 的 影 像 为 正 片（一 组 影 像）；倾 斜 角
［关 键 词 ］ 三 维 实 景 模 型 ；警 用 应 急 指 挥 系 统 ；公 共 安 全 ；网 络 地 理 信 息 系 统 （ＷｅｂＧＩＳ） ［中 图 分 类 号 ］ Ｐ２０８ ［文 献 标 ０１９）０１－００８０－４
第 ３３ 卷 第 １ 期 ２０１９ 年 １ 月
北京测绘 ＢｅｉｊｉｎｇＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．１ Ｊａｎｕａｒｙ２０１９
引文格式：曹雪榕，陈晓宁，岳 贵 杰，等．基 于 三 维 实 景 的 警 用 应 急 指 挥 系 统 设 计 与 实 现 ［Ｊ］．北 京 测 绘，２０１９，３３（１）：
本文针对 ＷｅｂＧＩＳ中 三 维 实 景 模 型 的 构 建、
可视化表 达 和 系 统 各 专 项 功 能 展 开 了 研 究 与 实 验，实现了基于 ＷｅｂＧＬ 的三维地理 信息系 统，具 有丰富、轻 便、独 立 的 免 插 件、跨 平 台 等 特 性，为 公 安 部 门 提 供 直 观 、精 确 的 地 理 空 间 信 息 服 务 。
０ 引 言
近年 来，随 着 计 算 机 技 术、信 息 可 视 化 与 网 络通信技术的发展，地 理 信 息 系 统 广 泛 应 用 于 城 市管理、国土、公安等 各 个 领 域，目 前 比 较 成 熟 的 是在二 维 地 理 信 息 平 台 的 应 用，公 安 警 用 二 维 ＧＩＳ 系 统 已 基 本 实 现 了 与 警 务 管 理 指 挥 业 务 相 关 的各种功能。 然 而 二 维 ＧＩＳ 系 统 的 空 间 数 据 信 息是由二维平面 投 影 显 示，导 致 三 维 方 向 上 的 各 种信息损 失，并 不 能 直 观 完 整 地 反 映 客 观 世 界， 因此传统的 二 维 ＧＩＳ 虽 然 具 有 较 强 的 数 据 表 达 及分析能力，但在三 维 信 息 展 示 与 复 杂 空 间 分 析 方面存在局限性 。 ［１］
１ 三 维 实 景 建 模 技 术
随 着 智 慧 城 市、智 慧 公 安 的 发 展，三 维 城 市 模型从以 前 的 模 拟 逐 步 转 化 为 真 实 的 三 维 实 景 模型，建筑、道 路 等 具 有 了 真 实 性、可 量 测 性，人 们能够真实地感知 和 分 析 客 观 世 界，从 而 提 高 了 城市规划、建设、管 理 的 指 挥 服 务 水 平。 近 几 年， 随着计算机技术和 影 像 获 取 技 术 的 发 展，基 于 倾 斜摄影技术的实景 三 维 建 模 技 术 应 运 而 生，该 技 术具有获 取 数 据 速 度 快、精 度 高、模 型 纹 理 真 实 等 特 点 ，可 以 真 实 映 射 我 们 所 处 的 三 维 环 境 。
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度以传感器与地面的水平线成一定的角度对地进 行摄影，获取的影像称为斜片（四组影像）。
１．２ 倾 斜 摄 影 技 术 特 点 与传统的三维建 模 相 比 较，多 角 度 的 倾 斜 摄 影测量方 法 弥 补 了 正 射 影 像 建 筑 物 侧 面 信 息 缺 失的不足，基于高精 度 的 三 维 模 型 成 果 能 进 行 具 体测量，有利于复 杂 的 空 间 分 析。 运 用 高 质 量 的 图像匹配方式，实现 了 数 据 建 模 的 自 动 化 和 复 杂 建筑模型 的 建 模，真 实 反 映 建 筑 物 地 物 的 地 貌， 提高了三 维 建 模 的 作 业 效 率 。 ［４］ 如 表 １ 所 示 为 三维建模技术的特性比较。
８０８３． 犇犗犐：１０．１９５８０／ｊ．ｃｎｋｉ．１００７３０００．２０１９．０１．０１８
基于三维实景的警用应急指挥系统设计与实现
曹 雪 榕１ 陈 晓 宁１ 岳 贵 杰２ 魏 曦２
（１．西安科技大学 测绘科学与技术学院，陕西 西安 ７１００００； ２．中国电子科学研究院，北京 １０００４１）
面向日益复杂的 环 境，传 统 的 二 维 信 息 系 统 越来越无 法 满 足 警 务 工 作 的 需 求。 为 突 破 二 维 地理信息系统在 维 度 及 复 杂 空 间 分 析 的 限 制，将 信息可视 化 技 术 引 入 到 公 安 地 理 信 息 应 用 系 统 中，把高精度三维实 景 模 型 与 现 有 的 公 安 二 维 地 理信息系统相结合，升 级 为 三 维 警 用 地 理 信 息 系 统，为公安部门处理 特 定 业 务、治 安 防 范、辅 助 决 策分析提供有力的可视化工具 。 ［２，３］
［收稿日期］ ２０１８ ０９ １７ ［作 者 简 介 ］ 曹 雪 榕 （１９９４－ ），女 ，河 南 三 门 峡 人 ，硕 士 在 读 ，研 究 方 向 地 理 信 息 系 统 工 程 。 犈犿犪犻犾：５７６４５４５７６＠ｑｑ．ｃｏｍ
第３３卷 第１期
曹 雪 榕 ，陈 晓 宁 ，岳 贵 杰 ，等 ．基 于 三 维 实 景 的 警 用 应 急 指 挥 系 统 设 计 与 实 现