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东方道迩Skyline“数字国土”三维信息共享平台
2010年1月19日    评论:    分享:

    来源:北京东方道迩Skyline总代理业务部

来源: 北京东方道迩Skyline总代理业务部

    1. 项目背景:   

    随着国家启动的第二次土地大调查及动态监测项目的开展,现在已经进入了关键的数据成果整合阶段。全国各省的遥感影像、DEM、基础地理信息数据以及各类土地二次调查的专业数据急剧增加,都将到达TB级别以上数据规模。如何高效地展示、应用、管理第二次土地大调查成果、动态监测成果、如何实现海量数据的有效管理与实时网络发布成为亟待解决的问题。

    数字国土三维信息共享平台,以三维GIS软件SkylineGlobe系列软件为平台,可以快速地整合庞大的二调成果数据,高效地展示各省各地的三维立体景观、基本属性信息以及土地专题信息,基于网络的方式共享服务给省级、市级、县级各个业务部门,实现数据成果的有效应用。“数字国土”三维信息共享平台具有如下功能:

    具有对海量数据的高效管理

    系统能够高效的管理TB以上的遥感影像数据、空间矢量数据和二调成果数据,将纠正的影像不经压缩直接快捷的发布,用于三维飞行浏览及专题应用;还具有对多源多时相影像、矢量等海量数据的组织管理、查询浏览和分发功能。

 具有丰富的专业分析功能,提高二调成果的应用效率

    系统可以实现多窗口影像数据叠加,同步比对等功能,实现全省范围内不同时相的动态遥感监测变化图斑的成果展示、数据汇总、管理;系统还可以在客户端直接加载ARCGIS、MAPGIS数据,实现成果数据的直接应用;系统可以对变化地块进行图斑勾绘,并对勾绘成果进行保存入库;系统还具有WGS84、西安80和北京54多坐标系统的切换等丰富功能。

    具有可扩展性

    系统要求能与“金土工程”相衔接,实现省级第二次土地大调查成果的生动展现与应用,为“一张图工程”服务。

    2. 系统总体设计

    1. 系统总体结构

    省级“数字国土”三维信息共享平台总体结构如下:分为基础平台、土地调查、动态监测、遥感影像、专业应用、系统接口6大模块。

2. 系统技术构架

“数字国土”三维信息共享平台在技术分为四层结构。

 基础设施层:需要建设系统所需的存储、网络、数据采集、数据服务和视频会议等硬件设备,还需要建设系统软件、操作系统和数据库管理系统等软件设备。

 数据支撑层:需要建设和管理基础空间数据库包括遥感影像、DEM以及空间矢量数据,还需要建设和管理土地利用数据、二调成果数据等业务数据库。

 应用支撑层:系统需要遵循Open GIS标准,建立数据服务和交换体系,以支撑数据的集成、共享、转换和服务。

 表现层:系统最后需要根据业务的特点,开发丰富的管理、查询和分析的功能,以支撑二调数据的高效应用。

 标准体系:系统还需要建立完善的信息技术网络服务标准和信息安全标准以支持系统高效开发和稳健运行。

 3. 系统网络设计


    “数字国土”三维信息共享平台需要复杂的网络服务技术支撑,应用负载均衡技术实现数据服务的集成运算和分布式数据服务。

    在负载平衡的基础上按用户数来确定服务器的数量、网络带宽和软件服务。



 4. 系统功能展示

    1. 基础平台

    本模块旨在实现对基础数据的管理和应用。具有查询定位、图层控制、飞行漫游、热点定位、标注勾绘、影像加载、公告和地域概况等功能。

    1) 查询定位

    地名查询:系统可以按地名进行查询,在输入详细的市、县、乡、村四级所要查询的内容后,系统将自动定位到所要查询的目标位置。

    坐标定位:系统还可以根据坐标进行定位查询,输入查询对象的坐标信息后,系统将按坐标进行定位。

    2) 图层控制

    系统可以按图层控制所管理的数据,可以按图层进行数据的加载和卸载。

    3) 飞行漫游

    系统可以选择预先定义的路径进行飞行漫游;

    也可以自定义路径进行飞行漫游,并可以控制飞行过程中的观看速度、角度和姿态。

    4) 热点定位

    系统可以对所要察看的热点地区进行快速定位。

    5) 标注勾绘

    系统可以在浏览的过程中对所感兴趣的对象进行任意的按点、线、面方式的勾绘,并赋予所勾绘对象的属性,还可以保存和上传所标绘的对象,提供给其他人再次加载和浏览。

    6) 影像加载

     系统可以从本机或者网络加载影像数据,按坐标叠加在三维场景上,并可以对影像透明度进行无级设置,也可以从东南西北以“卷帘”的方式进行对比分析。

  2. 土地调查

    1) 土地利用专题图分析

    系统可以直接读取土地利用现状数据库,并对土地利用数据按国家标准进行实时的专题图分析。可以对专题图斑进行无级透明度设置,按分类打开、关闭土地利用图层,并进行属性查询。

 2) 数据加载

 影像加载:同基础平台功能一致

 MapGIS数据加载:系统可以对直接读取MapGIS数据,并对数据进行重投影,使之坐标一致地叠加在三维场景中。

 SHP数据加载:系统也可以直接加载ARCGIS的SHP数据。

    3) 图幅查询
 图幅号查询:输入具体图幅号和比例尺信息,系统可以查出该图幅所处的位置,并自动定位过去。

 点查询:在系统中任选一点,系统可以把该点所处的图幅号查询出来。

 线查询:在系统中任选画一条线,系统可以把该线所贯穿的所有图幅号查询出来,这对线路设计中数据资料查询非常方便。

 面查询:在系统中任选画一个面,系统可以把该面所包含的所有图幅号都查询出来,这对面状设计中数据资料查询非常方便。

    4) 三维分析
 通视分析:在系统任选两点,可以分析该两点间是否通视。还可以分别设置观察点和目标点的高度。

 剖面分析:在系统任选两点,可以分析该两点间高低起伏情况,以及这两点间的最高点、最低点位置和坡度角大小,并把分析的结果保存输出。

    5) 常用工具

 计算工具:系统根据输入的坐标串自动连接成面,并计算出该面的面积,可以折成公亩、公顷、平方米和平方公里。也可以自动把该坐标串连接成线,并计算出该线的长度,可以折成米和公里。

 坐标转换:系统可以实现WGS84坐标系、西安80坐标系和北京54坐标系之间的相互转换。

    6) 汇总表格

    系统可以实现按县进行土地利用数据的表格汇总。

 3. 动态监测

    1)   叠加对比

    选择任意地区,系统可读取该区域内遥感影像库中的所有影像信息,并可以选择不同时相的两幅影像进行叠加对比,通过无级透明度的设置,进行不同透明程度下的土地变化分析。

    2)   并列对比

    选择任意地区,系统可读取遥感影像库中的所有影像信息,并可以选择不同时相的两幅到四幅影像进行多窗口并列对比,查询不同时相下的图斑属性信息,分析土地变化情况。

 3)   图斑勾绘

    在影像并列对比操作下,系统提供图斑勾绘工具,对动态监测的变化地区进行勾绘,同时赋予属性信息,并将勾绘结果输出保存下来,以更新监测成果数据库。


 4)   统计分类

    系统支持动态监测成果数据按占用地类进行统计分类,选择分类表中任意图斑,系统将自动查询定位到该图斑,方便管理者进行动态监测成果的检查和分析。

4.   遥感影像

    1) 地名查询

    系统可以按地名进行遥感影像数据查询,在输入所要查询的详细市、县、乡、村地名后,系统将自动查询到该地名行政区划内所有不同年代的影像数据。

    2) 空间查询

 点查询:在系统中任选一点,系统可以把该点处所有不同年代的影像数据。

 线查询:在系统中任选画一条线,系统可以把该线所贯穿的所有不同年代的影像数据。

 面查询:在系统中任选画个面,系统可以把该面所包含的所有不同年代的影像数据。

    3) 元查询

    系统可以按元数据进行遥感影像数据查询。元数据查询分为普通和高级查询。

 普通查询:仅需输入影像名称和影像景号,就可以查到所有符合条件的影像数据;

 高级查询:在输入高级的SQL查询条件,就查询到所有符合条件的影像数据。

    5. 专业应用

    1) 审批用地

    系统可叠加审批用地数据库,查询审批用地情况。

    2)  动态巡查

    系统可接入GPS监控系统,对对土地执法车辆进行实时监控和指挥调度,进行土地的动态巡查、执法。

    3) 违法用地

    系统可叠加违法用地数据库,查询违法用地情况。

    6. 系统接口

    本系统具有良好的扩展性,可方便接入其他“金土工程”相关系统,为数字国土信息共享服务打下坚实基础

    5. 关键技术特点

    1) 支持多分辨率、多源数据的融合,TerraBulder提供全自动影象分辨率识辨而自动分级设置;
    2) 采用多分辨率金字塔技术,这里不是一般的影象“切片”技术来进行的金字塔,而是彻底的基于像素单元的金字塔技术;
    3) 支持基于影像数据库的三维直接发布技术,实现多时相,多数据源的任意,多幅影像数据的三维可视化对比
    4) 支持Open GIS标准,实现基于WMS/WFS下数据共享服务
    5)  支持数据量TB以上的数据量要求,数据量只局限在硬件服务器的能力而不是软件;

    6. 结束语

    “数字国土”三维信息共享平台的建立,能够为省级国土资源管理与决策提供强有力的信息支撑。该平台在三维可视化的环境下,在海量数据存储、网络传输、海量数据发布、数据共享等方面跨越了2D GIS平台的技术瓶颈,为国土资源的成果积累和三维可视化集成应用奠定了重要的基础,为将来整个全国国土资源信息管理进行了重要应用实践。

标签:东方道迩Skyline数字国土
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