数字城市项目数据存储、三维展示高级方案

1、数字城市数据存储、三维展示高级方案北京远景天图信息技术有限责任公司2011年7月目 录一、海量数据存储设备2二、三维演示32.1 三维交互浏览功能42.2 系统管理52.3查询统计与分析功能72.4 辅助决策功能10三、大屏幕显示器133.1 系统构架示意图133.2 主要部件包括：14一、 海量数据存储设备对于海量数据存储，采取服务器与磁盘阵列存级联存储方式。利用光纤进行数据交流传输,其主要结构见图1.1。图1.1 整体结构图系统配置：u 数据存储服务器（用于管理处理数据）u 图形工作站（用于高质量渲染三维数据和影像数据）u 磁盘阵列（用于管理海量数据磁盘）u 大型显示器（真彩色显示大型场景

2、）u 光纤通道交换机（用于高速连接服务器和磁盘阵列）u 千兆网线交换机（用于高速连接服务器与图形工作站）u RAID卡（用于数据备份）u SCIS卡（用于连接服务器和交换机）以上的图例是一个通过网络连接的示范，它的结构清晰，构架全面。通过这个配置可以安全存储和备份数据。它的主要优点：1）其结构层次分明，构架全面；2）系统运行稳定，数据安全性高；3）磁盘阵列提供的存储管理软件可以在本地或远程设置，管理，监测和调整盘阵的运行。自动呼叫功能提醒管理人员任何细微的异常情况。友好的基于浏览器的图形用户界面充分描述盘阵的拓扑结构及运行状态，使发生的问题轻易得到处理，保障系统持续运行。二、三维演示三维演示平

3、台我们选择了三维GIS软件Skyline。Skyline 最早是美国为以色列军方制作的软件，后来向大众开放。Google Earth同Skyline源于一家，Google Earth底层采用的技术是Skyline的专利技术，现在Google Earth每年要付给Skyline专利费。Skyline不仅是一款专业的基于网络的三维GIS平台，而且能够实现地下浏览和漫游。Skyline功能强大，是现在世界上最流行和技术最先进的三维GIS平台。下面介绍一下Skyline的基本功能。2.1 三维交互浏览功能三维交互浏览地图缩放平 移拖 动旋 转指 北居 中快 照定点漫游图层控制快速定位我的收藏 图2.1

4、 三维浏览模块图系统可以通过鼠标、键盘、操纵杆、控制面板或者任意组合方式来控制飞行的速度、高度视角，使得用户可以灵活、便捷的在三维场景中浏览漫游，操作简单，易于使用。随着鼠标的移动显示到达的地域名称、状态栏坐标切换显示。基本功能如下：l 地图缩放通过鼠标滚轮滚动方式或者左下方的工具条来自由缩放三维鄂尔多斯场景，可以从不同的高度来浏览窗口，并且可以直接定位到房屋、街道、城市的高度。l 平移l 拖动l 旋转l 指北：当三维地球处于任何倾斜状态时，指北功能能够实现对影像在3D窗口中的上方为地形的北方；l 居中：通过鼠标双击三维地球上的某一兴趣点，向该兴趣点移近，并使该兴趣点自动在三维窗口居中显示；

5、l 快照：系统提供了快速截图工具，可以对三维窗口进行快速捕捉和存储，将三维地形窗口的影像保存为BMP、JPG等格式的图片，便于传阅、分析和保存。如图所示。同时，用户可以自定义设置图片的尺寸，便于输出高分辨率的用于打印制图用的图片。图2.2 快照图l 定点漫游：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。l 图层控制：系统可以按图层管理数据，并按图层对数据进行加载和卸载。 l 快速定位：系统提供对重点区域进行快速定位功能； l 我的收藏：系统用户可以设定及编辑兴趣点，保存在数据库中，下次登陆时仍然可以访问到，同时，用户可以加载

6、已保存在服务器上的标绘信息。2.2 系统管理系统管理包括用户管理、参数设置、日志管理、数据备份和恢复等功能。系统管理数据备份与恢复数据备份数据恢复系统界面设置长度/面积设置自定义工具栏图形符号设置图层参数设置用户管理参数设置日志管理 图2.3 系统管理模块图具体如下：l 用户管理：包括增加、删除、修改用户角色、设置每个用户角色的用户名、用户口令、用户权限等。l 参数设置：用于设置系统的运行参数，包括设置工具栏、长度、面积单位、系统界面、图形符号等与系统运行状况和运行效果等相关的参数。l 自定义工具栏：提供自定义窗口，定义界面工具栏上工具的数目、类型；l 长度、面积单位设置：设置地图显示、距离量

7、测、面积量测等的单位；l 系统界面设置：设置系统界面的风格，菜单栏、图层控制区、图形区、工具栏、状态栏等的位置、尺寸调整等；l 图形符号设置：设置系统中各图层显示的符号样式；l 图层参数设置：设置系统中各图层加载时的顺序、可视性、能否编辑等属性。l 日志管理：提供日志管理窗口，记录当前使用用户的用户名称、每一项操作内容、操作时间、用户登录机器名、IP地址等信息。同时提供删除、清空等管理日志功能。l 数据备份和恢复：提供系统数据库备份和恢复，提高系统安全可靠运行。1. 数据备份：提供备份数据库向导，备份系统的所有数据；2. 数据恢复:提供两种恢复方式，恢复到备份状态、恢复到系统数据库破坏状态。2

8、.3查询统计与分析功能查询统计与分析功能量测功能信息检索与定位属性查询信息统计指标计算视线分析缓冲分析日照分析最佳路径分析淹没分析 图 2.4查询统计与分析模块图l 测量功能系统提供了简单的量算功能，用来计算两点之间的距离或多边形区域范围内的面积。水平距离测量工具、空间距离测量工具、垂直距离测量工具和面积测量工具。图2.5测量功能图l 信息搜索与定位输入查询信息，检索满足条件的对象，双击检索结果三维场景定位到对象所在的位置；l 属性查询点击三维场景中的要素，弹出属性信息； 图2.6 信息统计图l 信息统计（只需要简单的数字结果，不需要开发，如果需要实现比较美观的界面示意图等，需要开发）统计指定

9、范围的建筑数量、类型、高度等信息；l 指标计算：计算指定范围的建筑密度、建筑容积率等指标；l 视线分析：在三维地图上选择两个点，分析这两个点是否可以通视，也可以选择指定的标志点，从其他地方查看是否和这个点通视，用户可以自定义观察点和目标点的高度； 图2.7 视线分析图l 日照分析：输入要查看的区域的半径，创建阴影，通过时间条分析当前区域一天之中不同时间段的日照变化，一年之中同一时间的日照变化；图2.8 日照分析图l 二三维联动：系统可以实现和原有的二维地理信息系统联动。既可以同时打开二维系统和三维系统，进行并列联动操作，也可以分别打开二维系统和三维系统进行叠加联动操作。 图2.9二三维联动图2

10、.4 辅助决策功能辅助决策三维实体创建数据加载及成果展示方案对比分析 图2.10辅助决策功能图l 三维实体创建：允许用户在本地创建图片、线、面、箭头、植被模型、水体模型、建筑模型以及复杂的道路设计等对象，并保存到本地。用户可以根据自己需要在三维场景中规划、设计、标绘地物、符号以及3D模型来实现自己的业务应用。图2.11 三维粗模型图图2.12精细模型图l 数据加载及成果展示功能：系统可以支持矢量、模型、文字、图表、视频文件等数据，并可以在三维仿真场景中直观地展示和查看成果。 图2.13 数据加载图l 方案对比分析（需要开发）：系统可以将不同的方案调入该系统进行比较，使决策者可以在高度、体量、色

11、彩、视域关系等方面有一个客观真实的认识，为决策工作提供辅助作用。如下图所示，基于同一地块，设计三个方案，我们可以便捷地将这三个方案在该系统中进行模拟，相关工作人员可以基于该系统多角度浏览与分析。 图2.14 方案对比分析图l 历史影像对比功能（需要开发）：通过开发，可以实现多个年代的不同时期同一地区的历史影像对比。图2.5 历史影响对比图三、大屏幕显示器3.1 系统构架示意图图3.1系统构架示意图大型显示器主要选择有：表3.1显示系统规格表显示系统规格夏普108寸液晶松下150英寸等离子电视1081502572mm（宽）3517.82mm（宽）1550mm（高）2008.56mm（高）204mm（厚）204mm（厚）分辨率1920X1080