基于ArcEngine与Skyline的二三维联动GIS系统平台设计与应用——以昆明三维城市规划辅助决策系统为例
基于ArcMap与Skyline二三维联动系统设计与实现
本剧《 羚 羊木雕》 ， 获得２ ０ ｌ ３ 年集 团 艺 术 节
向强化重 点 、 突破难 点发展 ， 由拓 展 （ １ ０ ） 表格运用。 语 文 教 学 中 恰 当 地使 用 兴 趣 ，
课本剧表演 第一名 。 羚 羊 木 雕 》 从 剧 本 编 好 表 格 ， 便于 比较学 习 ， 更有条理 ， 更 有 层 视 野 、 丰 富积累 ， 向 参 与过 程 、 体 验 情 感 发
从 中汲取丰 富的营养 ， 对 提 高 他 们 的 文 化 标 。 例 如有 步骤 地安 排学 生做 好字 词 、 修 稿 、 图片处 理 、 音 视 频 处理 、 ＧＩ Ｆ 或Ｓ ＷＦ 动 画
修养， 增 强审美 能 力无疑 是大 有裨 益的 。 辞、 语法 、 文 学 常 识 的 整理 ， 初 中三 年 下 来 ， 制作等软件 都是应该熟练掌 握的 。
该研 究者在 此要表达 的是 ， 整 个 课 本 剧 的
一
套完 整而 系统 的语 文资 料 的含 Байду номын сангаас 量 不 言 信 息 技 术 的运 用 促 进 语 文 教 学 向深 度
该 研 究 者 也 亲 自整 理 《 单 句 标 准 格 ４ 结语 排演 过程可 以充分发 动学生的能 动性 ， 调 而 喻 。
（ ６ ） 论坛诗社。 语 文课 堂 的 延 伸 ， 搭 乘 信 地 解 决 了 “ 记录什 么～ 怎么叙述 ” 的问题。
语 文 教 师 做 好 网 络 资 源 的 利 用 和 整
看 自己 老 师 写 的 作 文 的兴 趣远 远 高 于 看 任 合 ， 要学会 “ 搜 索” 和“ 下载” 的 必要 技 能 技
制、 场景服装 、 道具 设计 、 背 景 图片 、 背景 音 次 。 语 文老 师一 定 要 学 会 做 表 格 ， 这 是语 文 展 ， 向提 高 审 美 情 趣 、 增 强人文素养发 展 。
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。
基于ArcEngine与Skyline的二_省略_与应用_以昆明三维城市规划辅助
收稿日期:2010-07-14;修订日期:2010-08-23作者简介:李娟娟(1984-),女,陕西榆林人,硕士研究生,研究方向:三维G IS ,二维、三维G IS 的集成。
第28卷 第5期2010年10月江 西 科 学JI A NGX I SC I ENCEVo.l 28N o .5O c.t 2010文章编号:1001-3679(2010)05-0696-05基于A rc Engi ne 与Skyline 的二三维联动G IS 系统平台设计与应用以昆明三维城市规划辅助决策系统为例李娟娟1,施 昆1,邱飞廷2(1.昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明650093;2.云南省煤炭地质勘查院,云南 昆明650218)摘要:二维G IS 技术成熟,分析功能非常强大,但比较抽象。
而三维G IS 却在可视化方面有着得天独厚的优势,但面临一些技术瓶颈。
为了避免重复建设,降低G IS 功能的性价比,有必要整合已有资源,将二三维G IS 结合,实现联动。
以昆明三维城市规划辅助决策系统为例,在V i sua l Stud i 环境下,用C#与A r cEng i ne 组件实现二维部分,二维的空间数据用A rc M ap 中的shp 文件来组织;三维部分通过建模软件M ulti g en Creator 建立场景,用OpenF light 结构来组织其层次。
A rcEng i ne 与Sky li ne 均提供COM 组件,C#采用智能指针来声明A rcEng i ne 接口和Sky li ne T erraExplorer P ro 提供的部分二次开发接口,通过坐标匹配和名称匹配编程实现二三维G IS 联动,二者优势互补,并在网络上发布,最大限度地实现G IS 功能,从而更好地为公众服务。
关键词:二维G IS ;三维G IS ;城市规划;联动中图分类号:P 208 文献标识码:AThe P l atfor m D esign and Applicati on of Interactive 2D and 3DG IS Syste m Based on A rc Engi ne and Skyli neTake Kun m ing 3D U rban P l a n A ssist ed D ec ision m aking Syste m for Exam pleLI Juan j u an 1,S H I Kun 1,Q I U Fei ti n g2(1.F acu lty of Land R esource Eng i neering ,K un m i ng U n i versity o f Sc i ence and T echnology ,Y unnan K un m ing 650093PRC;2.Y unnan Institute of C oal G eology Explorati on ,Y unnan K un m i ng 650218PR C)Abst ract :Tw o d i m ensi o na lG I S technology is m ature ,ver y powerful ana l y sis ,bu t rather abstrac.t I n v i s ua lizati o n ,the three d i m ensional G I S has a unique advantage ,but faced so m e techn ical bo ttle necks .To avo i d duplicati o n ,reduce cos,t need to i n teg rate ex isting resources ,w ill co mb i n e t w o-di m ensi o na l and t h ree d i m ensional GIS to ach i e ve li n kage .In t h is paper ,for an exa m p le ,the Kunm ing three di m ensional urban p lan assisted decisi o n m aking syste m had been bu ilt and t w o di m ensional and three d i m ensi o na l GIS li n kage had been achieved ,wh ich in V isual env iron m en,t using C #and A rcEng i n e co m ponents to ach ieve t w o di m ensional i m ages o f the shp file ,and to organize t w o di m ensi o na l spatia l data w ith A rc M ap ;to estab lish the three di m ensi o na l scenes t h rough m odeling so ft w are M ultigen C reator ,to organize the three di m ensional str ucture w ith OpenFlight lev e.l The CO M co m ponents that prov i d ed by Skyline and A rcEng i n e ,using C #to declare A rc Eng ine s m art pointer interface ,the secondary developm ent interface prov i d ed by the Sky line Terra Explorer Pro to conduct the coord i n ates m atched and na m e m atched by prog ra mm i n g 2 D G I S linkage .Thism ethod had the t w o co m p le m ent each other,and posted on the net w ork,to m ax i m ize G I S capabiliti e s to better serve the pub lic.K ey w ords:Two d i m ensi o na lG I S,Three di m ensionalG IS,U rban p lanning,I n teracti o n0 引言二维G I S始于20世纪60年代的机助制图,历经40余年,伴随着计算机软硬件、网络、测绘技术以及关系数据库的飞速发展,技术日臻完善,应用程度深入,已渗透到社会的各行各业中。
基于Skyline的网络三维GIS建设及应用研究
网络出版时间：2011-4-28 17:42网络出版地址：/kcms/detail/11.4415.p.20110428.1742.084.html基于Skyline的网络三维GIS建设及应用研究陶 刚①②，池天河②，郑桂香①②（①中国科学院研究生院，北京100049；②中国科学院遥感应用研究所，北京100101）【摘 要】本文简要介绍当前网络三维GIS的研究进展。
设计具有数据层、发布层和应用层的三层网络三维GIS框架，进一步阐述基于Skyline软件体系实现该框架的技术路线，并详细说明建设的具体步骤：数据采集、数据处理、系统开发和发布与部署。
并且针对实际建设过程，从三维建模、模型显示、数据加载和缓存设置四个方面提出相应的优化措施。
【关键词】三维地理信息系统；三维可视化；网络地理信息系统；Skyline【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307（2011）06- -Web 3D-GIS construction and application based on SkylineAbstract: This paper introduced current researches on Web 3D-GIS in brief. After that, the paper designed a three-tier architecture for Web 3D-GIS, which includes data tier, publishing tier and applicationtier. According to it, the technical route based on Skyline software was elaborated. Moreover，the papershowed the specific construction steps that are data acquisition, data processing, system development andrelease & deployment. Then, some measures to optimize actual construction process in terms of 3D modelbuilding, model displaying, data loading and cache setting were provided. At last, a lot of disadvantages asdeficient expansibility, huge difficulty of data update and nonsupport for spatial analysis were pointed outby analyzing the practical application case. The paper claimed that the development direction and trend ofWeb 3D-GIS could be to apply the standard of HTML 5 and 3D structure feature, which would promote theprogress of 2D & 3D integration.Key word: 3D-GIS; 3D visualization; WebGIS; SkylineTAO Gang①②, CHI Tian-he②, ZHENG Gui-xiang①②(①G r aduat e U ni ver si t y of C hi nese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; ②Institute of Remote Sensing Applications, Chinese Academy ofSciences, Beijing 100101, China)1 引言地理空间信息区别于其他类型信息的最显著标志是其具有地域性（territorial）、动态变化特性（dynamic changes）和多维结构特性（multidimensional structure）。
二维GIS与三维GIS联动技术研究
万方数据总第１６９期・浙江水利科技・２０１０年第３期也转到对应的位置，并可在二维地图上自定义视点位置，三维场景将转到该视点位置之上。
反之亦然。
（２）交互浏览。
用户在三维虚拟场景中漫游时，在二维地图中动态显示出相应的位置和视野，通过实时跟踪三维虚拟场景中视点位置，然后由三维向二维不断发送当前坐标信息，二维接收到这些坐标值后，在对应的地图上绘制漫游路径。
在二维环境中进行漫游、缩放、拾取等操作时，三维场景能同步响应二维环境的动作，实现相应功能，反之亦然。
２．２数据同步三维场景中的都对应于二维中的某一矢量图或模型点，在进行数据查询、数据更新操作时，通过这种对应保证二、三维数据的一致性，这是数据层面二三维联动的实质。
在系统中，对每一要素进行统一编码，二维实体和三维模型均有一致的ｍ号，因此能实现二维与三维交互查询与显示，同时二维空问数据和三维模型与属性信息能够双向查询。
通过鼠标或键盘等方式选择三维场景中的地理实体后，该实体的属性信息将以表格的形式显示在三维场景中。
在查询的同时，二维电子地图将定位到相同的地理位置上。
同样，系统将实现在二维地图上选择某一（或多个）地理实体后，三维场景将定位到该实体上，其属性信息也将以表格的形式显示在三维场景中。
其实现方法是依靠二维地图和三维场景中对应地物名称（Ｄ）惟一性，当二维地图中选中一个目标时，获得该地物的惟一Ⅲ，通过发送指令给三维，三维方面拾取其中的Ｄ信息后自动定位并高亮显示。
由于地物的数据组织引入了实体模型概念，每个实体对象都有对应的惟一标识符ｍ，一旦获得了对象的ｍ，就可以获得对应实体的全部信息。
３二三维联动ＧＩＳ应用实践３．１系统架构设计二三维联动ＧＩＳ系统是由二维ＧＩＳ系统和三维ＧＩＳ系统２个独立子系统通过消息通信机制连接在一起所构成。
因此，在设计系统时首先要考虑到这２个系统的相对独立性，即在不联通的情况下，每个子系统都能完成独立的地理信息系统功能，而在连通的情况下，又要能实现２个系统间的互操作，如在二维系统上添加１个符号，在三维系统上也要同时出现所标符号的三维符号，反之亦然。
基于ArcMap与Skyline二三维联动系统设计与实现
二维GIS系统自从上世纪90年代迅猛发展以来,经过众多学者、软件开发者、用户的多方面实践,GIS应用深入城建、土地、测绘、规划、林业、电力、燃气、公安等各行各业,并得到了广泛的应用。
二维GIS的代表ArcGIS以其强大的编辑、制图、空间分析功能,但可视化不强。
因此,三维地理信息系统平台的代表Skyline出现,加速了三维智慧城市的发展。
然而三维平台侧重可视化和三维分析功能,其二维分析功能和编辑功能较弱。
为了解决ArcMap不直观及Sky-line编辑和分析功能弱的矛盾,二三维一体化联动系统便是发展的方向。
1 ArcMap与Skyline简介1.1ArcMap 简介ArcGis是可伸缩的,全面的GIS平台,ArcGIS Desktop是一个完整的专业的应用套件,ArcMap是ArcGIS Desktop三个用户桌面组件之一,是一个用于编辑、显示、查询和分析地图数据的核心模块。
1.2Skyline简介Skyline是一套优秀的三维地理信息系统平台软件,可以利用海量的测影像数据、数字高程数据,以及其他二、三维数据搭建出一个对真实世界进行模拟的三维场景。
Sky-line包含三类产品:Terra Builder,用于创建三维地形数据mpt;Terra ExplorerPro,用于创建、编辑、发布三维场景,提供丰富的二次开发接口;Terra Gate是能够实时流畅传输三维地理数据的功能强大的网络数据服务软件。
2 系统主要设计2.1系统主要功能通过Visual 开发,建立一个能使ArcMap和Skyline交互平台,实时将ArcMap和Skyline获取显示窗口坐标信息双向传递,实现二三维联动显示。
2.2系统运行环境系统使用ArcMap和Skyline平台的功能,可以认为是一个中间件。
因此,需要ArcMap10.0或其他版本和Skyline Explorer Pro6.5.1版本支持。
3 系统主要功能实现3.1系统主要代码ArcMap和Skyline的二三维联动实现,主要代码说明如下:(1)主要变量声明获取ArcMap和Sky-line运行平台。
基于ArcGIS Engine的三维地理信息系统开发及应用
基于ArcGIS Engine的三维地理信息系统开发及应用作者：刘阳娜来源：《电脑知识与技术》2018年第03期摘要：在可视化技术、空间技术、计算机图形技术等不断发展过程中，逐渐地转变原有的二维地理信息系统，变为三维地理信息系统。
现阶段，地理信息系统领域中，三维地理信息系统已经成为一个新的发展趋势，不过迄今为止，仍然只是在部分实验性原型系统中实现了部分的三维地理信息系统功能，并未广泛推广，而该项技术的广泛推广对于地理信息系统发展来说，意义重大，因此，该文在ArcGIS Engine基础上，分析了三维地理信息系统的开发及应用。
关键词：ArcGIS Engine；三维地理信息系统；开发；应用中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）03-0005-02相比于二维地图，三维显示地形地物时，不仅利于人们直观的观看，且会给人们营造出身临其境的感觉，还能将人们利用地图的各种需求得到充分满足。
因此，不断有公司推出三维图形显示软件，其中，典型代表之一即为GOOGLE EARTH（GOOGLE公司开发），但由于单位数据具有庞大的数据量，现有三维地理信息系统产品均存在一定的不足之处，如建模复杂、代码众多、浏览速度慢等，导致国内并未普遍的应用三维地理信息系统。
ArcGIS Engine由ESRI公司推出后，有利于将上述问题妥善的解决，由此可见，本文在ArcGIS Engine基础上研究开发三维地理信息系统的方法具有十分重要的现实意义。
1 ArcGIS Engine三维组件ArcGIS Engine属于完整GIS组件库，开发公司为美国ESRI公司，组成为一组核心ArcObject包，用于构建定制应用，不仅能够对多种应用程序接口做出有效支持，且可进行自定义独立独立信息系统应用程序的建立，拥有的高级功能众多。
在ArcGIS Engine中，所提供的应用编程接口有三种，分别为C++、COM、.NET，对于存在二次开发需求的用户，其留有的自由空间非常大，用户可按照自身需求，进行相应级别开发方式的选择，促进开发工作便利的完成。
基于ArcEngine的三维GIS演示系统
地形(TIN)生成( …….
5 成果演示
基于高程点或者等高线生成地形(TIN) 三维场景的浏览演示
•在ArcMap中:对现有的遥感图象定义投影
3 三维场景创建
使用ArcScene模块创建三维场景
•在ArcMap中:对遥感图象进行矢量化,提取各 个地物(生成 点,线,面特征)
3 三维场景创建
使用ArcScene模块创建三维场景
•在ArcScene中:将三维模型作为这些特征的符号来 表达各种地物
3 三维场景创建
使用ArcScene模块创建三维场景
4 系统的开发实现
使用+ArcEngine开发,实现一个GIS三维数 据的显示与应用系统
ToolbarControl TOCControl SceneControl
4 系统的开发实现
功能实现
功能实现 实现的类或方法
三维文档(*.sxd)导入 栅格数据,矢量数据的显示 导出VRML文件(*.wrl) 动画制作与视频输出 保存当前视图 为图片
1 ArcEngine介绍
1 ArcEngine介绍—使用3D控件开发
本系统主要采用ArcEngine提供的3D 控件 SceneControl开发一个三维演示 系统
1 ArcEngine介绍—SceneControl控件
封装的类
1 ArcEngine介绍—SceneControl控件
支持功能
LoadSxFile(in sxPath: String) ILayerFactoryHelper ,Ilayer and their implementation VRMLExporterClass and AVIExporter implement Interface ISceneExporter3d SceneViewer.GetScreenShot ITinEdit implement Tin ITinLayer implement TinLayer
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万方数据
·６９８·
汴：一西科学
２０１０年第２８卷
“两翼”为二维ＧＩＳ与三维ＧＩＳ，它们分别进行开 发建立。
系统二维数据主要是通过关系数据库Ａｃｃｅｓｓ 进行编辑、修改、更新二维数据库的。在二维ＧＩＳ 开发过程中，利用ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ插件中Ｍａｐ ｃｏｎｔｒｏｌ 控件调用ｓｈｐ文件来实现二维ＧＩＳ功能。三维场 景部分通过三维仿真建模软件Ｍｕｌｔｉｇｅｎ Ｃｒｅａｔｏｒ 建立场景，用ＯｐｅｎＦｌｉｇｈｔ结构来组织其层次。建 立三维ＧＩＳ的方案有底层开发模式、专业软件开 发模式、组件开发模式。其中组件开发模式成本 低，可扩展性强，开发周期相对较短。因此选用 ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ与Ｓｋｙｌｉｎｅ提供的组件，在Ｓｋｙｌｉｎｅ Ｔｅｒ． ｒａＳｕｉｔｅ中定义三维界面，用Ｃ＃编程通过名称匹配 和坐标匹配两种方式建立信息机制，实现二三维 联动ＧＩＳ。最后运用Ｓｋｙｌｉｎｅ ＴｅｒｒａＳｕｉｔｅ，采用Ｂ／Ｓ 结构，在Ｖｉｓｕａｌ Ｓｔｕｄｉｏ ２００５．ＮＥＴ环境下构建 ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ在网络上发布二三维联动ＧＩＳ。
来声明ＡｒｅＥｎｇｉｎｅ接口和ＳｋｙｌｉｎｅＴｅｒｒａＥｘｐｌｏｒｅｒ Ｐｒｏ提供的部分二次开发接口，通过坐标匹配和名称匹配编程
实现二三维ＧＩＳ联动，二者优势互补，并在网络上发布，最大限度地实现ＧＩＳ功能，从而更好地为公众服务。
关键词：二维ＧＩＳ；三维ＧＩＳ；城市规划；联动
中图分类号：Ｐ２０８
文献标识码：Ａ
到二者在同一框架体系下的优势互补。
１ 二三维联动ＧＩＳ的实现平台与环境
１．１开发平台的选择
ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ是随ＡｒｃＧＩＳ ９一起推出的一种新 的面向开发者的产品，它包含了创建和部署用户
ＧＩＳ解决方案应用程序需要的所有内容，允许在
各种编程接口中调用。ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ开发包不仅提 供了ＡｒｃＯｂｊｅｃｔｓ集合包，也提供了开发控件和可 视化的组件，用来创建高质量的地图界面，如Ｍａｐ
ｔｈｒｅｅ·－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｕｒｂａｎ ｐｌａｎ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｄｅｃｉｓｉｏｎ··ｍａｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｂｕｉｌｔ ａｎｄ ｔｗｏ··ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ．ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＧＩＳ ｌｉｎｋａｇｅ ｈａｄ ｂｅｅｎ ａｃｈｉｅｖｅｄ．ｗｈｉｃｈ ｉｎ Ｖｉｓｕａｌ Ｓｔｕｄｉ０２００５．ＮＥＴ ｅｎｖｉｒｏｎ．
收稿日期：２０１０—０７—１４；修订日期：２０１０—０８—２３ 作者简介：李娟娟（１９８４一），女，陕西榆林人，硕士研究生，研究方向：三维ＧＩＳ，二维、三维ＧＩＳ的集成。
万方数据
第５期 李娟娟等：基于ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ与Ｓｋｙｌｉｎｅ的二三维联动ＧＩＳ系统平台设计与应用
·６９７·
ｍｅｔｈｏｄ ｈａｄ ｔｈｅ ｔｗｏ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ．ａｎｔｉ ｐｏｓｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ．ｔｏ ｍａｘｉｍｉｚｅ ＧＩＳ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｔｏ ｂｅｔｔｅｒ ｓｅｒｖｅ ｔｈｅ ｐｕｂｌｉｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｔｗｏ·ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＧＩＳ，Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＧＩＳ，Ｕｒｂａｎ ｐｌａｎｎｉｎｇ．Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ
高效的ＧＩＳ应用开发工具口Ｊ。
Ｓｋｙｌｉｎｅ软件是利用航空影像、卫星数据、数
字高程模型和其它的２Ｄ或３Ｄ信息源，包括ＧＩＳ
数据集、层等创建的一个交互式环境。它允许用
户快速的融合数据、更新数据库，并且有效地支持 大型数据库和实时信息流通讯技术。此外，系统
还能够快速和实时地展现给用户３Ｄ地理空间影 像。ＴｅｒｒａＳｕｉｔｅ是独立于硬件之外、多平台、多功
如何在现有条件下，采取有效的途径更好地 利用空间信息和促进城市化的进程，这是目前 ＧＩＳ界面临的主要问题之一。肖乐斌…等指出， 当前三维ＧＩＳ研发应以开发二维为主、三维为辅 的混合型ＧＩＳ为主要目标，不宜单纯开发三维 ＧＩＳ。目前国内市面上的Ｅ都市、城市猎人、都市 圈的二三维联动等主要集中于可视化层面，实现 简单的查询、测距、标注等。因此，本文采用Ａｒ． ｃＥｎｇｉｎｅ与Ｓｋｙｌｉｎｅ ＴｅｒｒａＳｕｉｔｅ（以下均简称Ｓｋｙ． １ｉｎｅ）将二三维ＧＩＳ结合，有机集成实现联动，达
０ 引言
二维ＧＩＳ始于２０世纪６０年代的机助制图， 历经４０余年，伴随着计算机软硬件、网络、测绘技 术以及关系数据库的飞速发展，技术日臻完善，应 用程度深入，已渗透到社会的各行各业中。二维 ＧＩＳ在对地理信息的空间分析功能上有着无可比 拟的优势，在数据采集、描述、显示、分析、存储、管 理、应用等方面已相当成熟。但是二维ＧＩＳ是将 三维的空间信息映射为二维的平面信息来描述多 维的现实世界，高程信息的缺失使之很好地满足 ＧＩＳ发展的诸多需求；另外它还存在着自身难以 克服的缺陷：基于抽象的符号系统，不能给人以自 然界的本原…。这种抽象的静止的表达方式，给 人们认识空间信息带来了一定的困难。很多时 候，只有专业人士或经过培训的人员才能解渎。
第２８卷第５期 ２０１０年１０月
江
西
科
学，
ＪＩＡＮＧＸＩ ＳＣＩＥＮＣＥ
Ｖ０１．２８ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０１０
文章编号：１００１—３６７９（２０１０）０５—０６９６一０５
基于ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ与Ｓｋｙｌｉｎｅ的二三维 联动ＧＩＳ系统平台设计与应用
’——以昆明三维城市规划辅助决策系统为例 李娟娟１，施 昆１，邱飞廷２
Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｐａｇｅ Ｌａｙｏｕｔ、Ｔｏｏｌｂａｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｏ ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ
提供的三维组件有Ｓｃｅｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ和Ｇｌｏｂｅ Ｃｏｎ．
ｔｒｏｌ。Ｇｌｏｂｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ设计用于大数据量的场景，可
以进行数据缓存，从而提高显示效率和高速漫游
的效果。利用ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ进行ＧＩＳ应用开发完全 脱离了ＡｒｅＧＩＳ桌面平台，提高了开发效率并方便 了开发，从而为用户提供了一个低成本、特定的、
能的一套软件系统。ＴｅｒｒａＢｕｉｌｄｅＳｕｉｔｅ允许用户快
速创建编辑和获得Ｓｋｙｌｉｎｅ三维地表数据集，Ｔｅｒ－
ｒａＥｘｐｌｏｒｅｒ为三维浏览与显示模块，ＴｅｒｒａＧａｔｅＳｕｉｔｅ
是管理Ｓｋｙｌｉｎｅ软件的服务器程序ｒ３】。 １．２系统环境
硬件配置：ＰＣ机１台，ＣＰＵ ＰｅｎｔｉｕｍｌＩＩ以上， 独立显卡６４ Ｍ以上。
Ｔｈｅ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ２ Ｄ ａｎｄ ３ Ｄ
－－Ｔａｋｅ ＧＩＳ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ ａｎｄ Ｓｋｙｌｉｎｅ Ｋｕｎｍｉｎｇ ３ Ｄ Ｕｒｂａｎ Ｐｌａｎ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｅｘａｍｐｌｅ
软件环境：ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ，Ｓｋｙｌｉｎｅ ＴｅｒｒａＳｕｉｔｅ，Ｖｉｓ—
ｕａｌ Ｓｔｕｄｉ０２００５．ＮＥＴ，Ｃ群，Ｅｒｄａｓ Ｉｍａｇｉｎｅ，Ｍｕｈｉｇｅｎ
Ｃｒｅａｔｏｒ。ＰｈｏｔｏＳｈｏｐ，Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ
Ａｃｃｅｓｓ ｏ
２ 二三维联动ＧＩＳ系统设计
二三维联动ＧＩＳ系统设计采用“一主两翼” 的思路进行，即１条主要关联，２条独立的开发路 线。其中主要关联是指二三维联动ＧＩＳ系统，
（１．昆明理－ｒ＂大学国土资源工程学院，云南昆明６５００９３；２．云南省煤炭地质勘查院，云南昆明６５０２１８）
摘要：二维ＧＩＳ技术成熟，分析功能非常强大，但比较抽象。而三维ＧＩＳ却在可视化方面有着得天独厚的优
势，但面临一些技术瓶颈。为了避免重复建设，降低ＧＩＳ功能的性价比，有必要整合已有资源，将二三维ＧＩＳ
３ 二三维联动ＧＩＳ的实现机制和流程
３．１二三维联动ＧＩＳ数据准备 二维模块：昆明市区的遥感影像一幅。 三维模块：昆明市区的ｄｗｇ格式的地形图一
幅、ＤＥＭ和纹理文件。其中纹理文件由数码相机 拍摄选区内地物侧面的照片和截取的遥感影像建 筑物轮廓处理而成（作为三维场景中建筑物屋顶 的纹理）。 ３．２二三维联动ＧＩＳ的实现机制
在实际中，二维ＧＩＳ中的图形采用大地坐标 系，三维ＧＩＳ的虚拟场景采用右手坐标系，即ｘ，Ｙ 采用大地坐标系，ｚ表示高程。二维图层（ｓｈｐ文 件）与三维ＧＩＳ的虚拟场景都转化为ＷＧＳ４地理 坐标系，１１１１－－者可通过坐标匹配实现联动。
结合．实现联动。以昆明三维城市规划辅助决策系统为例，在Ｖｉｓｕａｌ Ｓｔｕｄｉ０２００５．ＮＥＴ环境下，用Ｃ＃与Ａｒ－
ｃＥｎｇｉｎｅ组件实现二维部分。二维的空间数据用ＡｒｃＭａｐ中的ｓｈｐ文件来组织；三维部分通过建模软件Ｍｕｌｔｉｇｅｎ
Ｃｒｅａｔｏｒ建立场景，用ＯｐｃｎＦｌｉｇｈｔ结构来组织其层次。ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ与Ｓｋｙｌｉｎｅ均提供ＣＯＭ组件，Ｃ＃采用智能指针
ｍｅｎｔ，ｕｓｉｎｇ Ｃ＃ａｎｄ ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｗｏ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｐ ｆｉｌｅ，ａｎｄ ｔｏ ｏｒｇａｎｉｚｅ ｔｗｏ··ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｐａｔｉａｌ ｄａｔａ ｗｉｔｈ ＡｒｃＭａｐ；ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ··ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｃｅｎｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｍｕｈｉｇｅｎ Ｃｒｅａｔｏｒ，ｔｏ ｏｒｇａｎｉｚｅ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ＯｐｅｎＦｌｉｇｈｔ ｌｅｖ— ｅ１．Ｔｈｅ ＣＯＭ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｔｈａｔ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ Ｓｋｙｌｉｎｅ ａｎｄ ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ．ｕｓｉｎｇ Ｃ＃ｔｏ ｄｅｃｌａｒｅ ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ ｓｍａｒｔ ｐｏｉｎｔｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｓｋｙｌｉｎｅ ＴｅｒｒａＥｘｐｌｏｒｅｒ Ｐｒｏ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｍａｔｃｈｅｄ ａｎｄ ｎａｍｅ ｍａｔｃｈｅｄ ｂｙ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ２－Ｄ ＧＩＳ ｌｉｎｋａｇｅ．Ｔｈｉｓ