城市地理信息集成应用技术探讨

所属栏目:电子技术论文 发布日期:2012-12-20 08:58 热度:

  摘要:随着可视化GIS技术的发展,城市多源地理信息集成成为其重要的技术手段。把地理信息集成理论与虚拟现实技术、移动测量技术及360度全景技术有效的结合在一起,就可以形成一套全新的地理信息管理系统。该技术突破传统的二维地图显示,为城市的规划、宣传、设施管理、实时响应等都提供的新的解决思路和办法,也极大的方便了人们的生活。本文主要根据多源地理信息集成技术,对其在应用过程中的设计思路等进行简要的分析和介绍。

  关键词:地理信息集成,三维,集成系统,应用

  科学技术的不断进步也给GIS行业带来了发展的机遇,现代城市的发展已经离不开地理信息系统,地理信息系统已经成为目前信息技术发展的一个新的方向,是信息系统的重要组成部分。随着地图搜索、汽车导航等相关业务的不断拓展,人们对地图的需求也越来越多,因此对地理信息系统及其表现形式都有了更高的要求。现在,随着网络技术、数字技术等高科技技术的发展,使得数据的获得方式各式各样,因此也促进了GIS在表现形式上不断推陈出新,走向多元化,除了在传统的二维地图形式以外,又增加了全景、街景以及三维模型信息,怎样将这些信息很好的集合在一起,交互式的展现在用户面前,给用户以身临其境的感觉,是该技术尚需要深入研究的问题,本文也主要从这一方面对城市地理信息技术的发展进行探讨。

  1、城市地理信息集成技术

  在众多的GIS应用领域中,城市是应用最早,也是取得效果最好和最为活跃的领域之一,现阶段,GIS在城市规划管理、城市环境保护、城市电力电信设施、地下管线管理、城市防灾减灾、旅游规划、应急救助等各方面都有着成功的运用。随着广大的用户群体和各级主管不门的成熟,对该系统的认识也有了更高层次的追求,因此要求城市地理信息系统要有新的发展。不管是从行业上还是从地区上来说,系统建设的瓶颈仍然是公共基础数据的共享,运行的模式缺乏规范化管理,各地理信息开发技术单独作战,没有很好的合作,导致其操作性及实用性都补强,系统的集成化水平相对较低。

  2、多源数据采集

  城市地理信息系统构建的基础是城市多源数据的获取,系统表现形式上的多样化要求其数据的采集方式也需要多元化,这样才能满足在某些特定场景下的用图需求。根据目前地理信息技术的发展及以往的一些经验,数据采集的方式主要包括以下几种:无人机航拍影像、三维激光扫描数据采集、360度全景影像采集、MMS实景影像采集、建筑物材质与照片采集等。有了多种心事的数据采集方式,获取的图像资源也就会更加的丰富,地理信息系统的表现形式也会更加的多元化。

  3、地理信息集成系统设计

  3.1 信息应用子系统研究

  通过对现有的编程软件的效率进行分析比对,选择用Visual Studio中的C#作为编程语言,选用Microsoft Access做为单机演示数据库,Sqlserver 2005做为多客户端数据库。

  (1)三维浏览子系统

  系统研发项目组通过对开源代码的了解,确认Google Earth式的浏览能对大面积的建筑物很好的展现出来,所用模型均为简模,减少了系统浏览时的压力,而且视觉效果极具冲击力,经过理论验证,在2G的内存上可以显示多达500个模型。所以设计了Google天空球图形引擎,采用l:l 000的正射影像做为地图,并预留DirectX模型文件接口,编写模型调整工具,这就导入3D模型就非常便捷了。在功能方面,除过浏览以外,还设计用户交互界面,设置重要的地点,点击后便可显示和定位。如果显示多个地标,也可利用查找功能进行详细定位,程序还设计了显示属性功能,可以显示建筑物的名称、地址、简介及电话等信息,点击即可查看详细内容,模块的实用性大大增强。

  这个模块中,对模型文件的保存既可以是服务器也可以是本地,主要根据文件自身的大小而定。如果文件相对较小,而且网络的带宽也较高,就可以把文件放到服务器端进行读取;反之,文件较大、模型较多时,网络读取时难免会出现延迟现象,可以保存与本地,避免本机读取。

 

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  (2)数据库管理系统

  数据库管理系统是以AreEngine引擎为核心设计思想的,实现了DOM影像显示、DLG图层显示、CAD管理以及全景、实景数据库管理的作用。这种系统模块最大的优势在于网络管理员操作起来更加的辩解,对各种数据信息可以很快的进行掌握,从而判断出是否 需要更新及修改。还有就是这个模块支持TIF格式的正射影像播放。

  (3)实景浏览、查询子系统

  在程序中调用实景影像数据库就构成了实景浏览子系统的原理,通过对矢量地图中的IDX轨迹层,定位数据库中影像照片的具体位置。主要有实景像片定位、自定义轨迹漫游及浏览等功能,把实景信息与矢量地图结合取来,查询出的信息就更加的真实、生动,也能够准确的反映出该地的道路状况、建筑情况及道路两侧的景物。给用户留下深刻的印象。

 

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  (4)360度全景浏览、查询子系统

  这种浏览的方法是把全景照片的坐标添加到土层中,只要圈选出图层坐标,就可显示像片的全貌,为了使照片不至于过于死板,系统设定出前进和后退的功能,可以对当前全景照片的上下移动进行浏览,从视觉上感觉像在前进或者后退,效果更加的逼真。

  3.2集成系统研究

  本次研究的重点在与对多系统的集成研究,最大的目的是把前面提到的全景系统、实景系统、三维浏览系统和数据库管理集中到一个平台,实现数据的交互联系。项目组在航飞数据及实测地形图的基础上,建立起二维的地理信息平台,实现基本功能的浏览、缩小、放大、检索、查询等功能,并且在此基础上进行三维浏览系统、360度全景浏览系统及街景浏览系统的增加,最终集成,从而显示某地点的三维模型、实景影像及全景信息。同时系统将各子系统的查询、模型调整、自定义浏览等功能全部保留,达到多元化查询的需求。此外,系统预留二次开发接口,可以对系统不断的升级,以添加新的图层等信息。

 

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  3.3 系统发布

  对于所测量的区域内的信息要提出保密要求,所发布的数据中不能包括城市需要保密的内容,一旦出现此类信息,必须及时进行处理。例如在全景拍摄时进入视野的人脸、保密单位名称、车牌号等都需要进行处理,可以用软件对其进行删除或者模糊处理。所发布的系统信息必须达到安全等级,地图信息要在相关的单位进行最后的审核后,才能用来发布。

  4、结束语

  现在,这套系统的研发已经有了结果,并且已经逐步开始生产使用,根据试用阶段的反映来看,这套系统还是得到一致好评的,对该系统的不断完善是目前研发部门需要考虑的问题,诸如公交查询、出行参考及信息统计等。城市地理信息集成系统模式的成功可以借鉴到其他的城市中,根据不同行业的需求,该系统还可以满足各行业的规划需求及管理需要,有充分的经济和社会效益。

  参考文献

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文章标题:城市地理信息集成应用技术探讨

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