黃 湘，李露露，戴安娜，陳穎艷

(1.廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西 南寧 530029；2.廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳，廣西 南寧 530012；3.廣西壯族自治區(qū)港航管理局，廣西 南寧 530012)

基于Skyline的三維數(shù)字港口岸線審批系統(tǒng)建設(shè)

黃 湘1，李露露2，戴安娜1，陳穎艷3

(1.廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西 南寧 530029；2.廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳，廣西 南寧 530012；3.廣西壯族自治區(qū)港航管理局，廣西 南寧 530012)

文章以廣西北部灣港口岸線規(guī)劃數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，使用Skyline和3DMax軟件技術(shù)相結(jié)合的三維地理信息技術(shù)，搭建了廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺(tái)。該系統(tǒng)平臺(tái)既能實(shí)現(xiàn)在審批業(yè)務(wù)操作過(guò)程中對(duì)岸線規(guī)劃、選址的三維可視化申報(bào)，又可確保相關(guān)岸線申報(bào)文檔、圖片等資料的有機(jī)管理，以及后續(xù)的查詢檢索，為岸線使用審批業(yè)務(wù)可視化、精細(xì)化、科學(xué)化管理提供思路。

三維地理信息技術(shù)；Skyline；3DMax；岸線審批；數(shù)字港口；系統(tǒng)建設(shè)；可視化

0 引言

岸線使用審批業(yè)務(wù)是指規(guī)范港口岸線使用審批管理、保障港口岸線資源的合理開(kāi)發(fā)與利用，在港口總體規(guī)劃區(qū)內(nèi)建設(shè)碼頭等港口設(shè)施使用港口岸線[1]。在岸線使用審批業(yè)務(wù)中，申報(bào)人需提交岸線使用申請(qǐng)表、申請(qǐng)人情況、可行性報(bào)告及海事、航道部門關(guān)于建設(shè)項(xiàng)目的意見(jiàn)等各種資料。一方面，如何快速、準(zhǔn)確、直觀地將申請(qǐng)者使用的岸線展現(xiàn)在港口中，并及時(shí)根據(jù)港區(qū)總體規(guī)劃快速做出審批意見(jiàn)，提高工作效率，是亟待解決的問(wèn)題；另一方面，如何有機(jī)、高效地將繁復(fù)的審批材料組織管理存檔，便于后續(xù)查詢使用，也是一個(gè)迫切需求。對(duì)此，國(guó)內(nèi)已有不少地方建立了岸線使用審批系統(tǒng)，但鮮有將岸線使用審批系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)圖文對(duì)應(yīng)，形象直觀地表達(dá)出

審批岸線與已有港口規(guī)劃岸線位置，進(jìn)行對(duì)比分析。容易造成港口岸線使用審批管理混亂，后續(xù)查詢檢索不便等問(wèn)題。

隨著科技的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越多地要求以三維的方式來(lái)再現(xiàn)世界，于是就出現(xiàn)了三維虛擬仿真港口系統(tǒng)和三維地理信息系統(tǒng)[2-4]。這兩類系統(tǒng)，都能以三維的方式對(duì)港口進(jìn)行展示，滿足人們對(duì)管理直觀、形象的需求。同時(shí)，由于三維地理信息技術(shù)的可量測(cè)性、可分析性等實(shí)用特點(diǎn)，將逐步取代三維虛擬仿真技術(shù)，成為數(shù)字港口、智慧港口管理業(yè)務(wù)中的主流技術(shù)。

本研究將利用Skyline和3DMax軟件技術(shù)相結(jié)合的三維地理信息技術(shù)，搭建廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺(tái)。該系統(tǒng)平臺(tái)可將用戶已有各種地理信息數(shù)據(jù)、規(guī)劃審批數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)等無(wú)縫融合，游記管理，提高岸線審批業(yè)務(wù)的管理效率；實(shí)現(xiàn)港口審批使用岸線三維再現(xiàn)，提升展示效果。

1 使用Skyline與3DMAX軟件搭建三維數(shù)字港口岸線審批系統(tǒng)的方法

1.1 系統(tǒng)建設(shè)思路

廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺(tái)可以將遙感影像數(shù)據(jù)、港口規(guī)劃CAD數(shù)據(jù)、數(shù)字高程數(shù)據(jù)以及其他多媒體數(shù)據(jù)、規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等進(jìn)行有效的集成，生成具有真實(shí)坐標(biāo)的、帶有地形起伏的三維場(chǎng)景，并且可以在此基礎(chǔ)上疊加基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、各類專題矢量數(shù)據(jù)、規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及三維模型等，構(gòu)建真實(shí)的三維場(chǎng)景。在該三維場(chǎng)景內(nèi)，除了可以直觀、逼真、有效地表達(dá)和展現(xiàn)各種港口規(guī)劃地理信息之外，系統(tǒng)還支持常用的坐標(biāo)定位、屬性查詢、統(tǒng)計(jì)分析、量算等功能，系統(tǒng)平臺(tái)操作界面如圖1所示。

圖1 廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺(tái)界面圖

該系統(tǒng)平臺(tái)以基于世界先進(jìn)的海量三維數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布技術(shù)和時(shí)空三維地理信息可視化技術(shù)為基礎(chǔ)，以國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施為框架，集成沿海港口的現(xiàn)狀資料，包括港口地形圖和高分辨率衛(wèi)星影像圖，港口設(shè)施資源(建筑物、設(shè)備、構(gòu)造物)以及規(guī)劃數(shù)據(jù)(作業(yè)區(qū)、港區(qū)、用地等規(guī)劃數(shù)據(jù))，建立一個(gè)能快速提供真實(shí)準(zhǔn)確的空間資源信息平臺(tái)，并能進(jìn)行綜合分析和輔助設(shè)計(jì)等操作，實(shí)現(xiàn)沿海地區(qū)海岸線資源和港口規(guī)劃的數(shù)字化、可視化及動(dòng)態(tài)顯示，為政府部門和港口相關(guān)行業(yè)提供規(guī)劃、設(shè)計(jì)和決策支持的基礎(chǔ)框架信息，為涉港項(xiàng)目的前期決策和電子政務(wù)的實(shí)施提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的信息支撐平臺(tái)和環(huán)境，從而為港口的科學(xué)管理、規(guī)劃決策提供可靠依據(jù)。同時(shí)系統(tǒng)建成后，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng))實(shí)現(xiàn)共享，被港口以外的業(yè)務(wù)部門所用，實(shí)現(xiàn)信息共享，避免重復(fù)建設(shè)。

系統(tǒng)建設(shè)具體思路如圖2所示。

圖2 體系建設(shè)思路圖

1.2 系統(tǒng)所需關(guān)鍵技術(shù)

(1)三維地理信息技術(shù)-Skyline

Skyline是全球領(lǐng)先的三維地理信息軟件，以其海量數(shù)據(jù)的管理能力著稱。本系統(tǒng)應(yīng)用Skyline軟件的TerraBuilder模塊，實(shí)現(xiàn)將歷年港口影像和數(shù)字高程根據(jù)坐標(biāo)匹配進(jìn)行有機(jī)融合，構(gòu)建北部灣三個(gè)港口三維地形。然后在TerraExplorer三維地形模塊上添加港口三維模型、港口規(guī)劃CAD數(shù)據(jù)、港口碼頭作業(yè)區(qū)屬性數(shù)據(jù)(噸位、類別、用途等)，構(gòu)建北部灣港區(qū)三維業(yè)務(wù)場(chǎng)景。通過(guò)TerraDeveloper模塊，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃審批業(yè)務(wù)流程的電子化，并和三維業(yè)務(wù)場(chǎng)景有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)審批坐標(biāo)與三維場(chǎng)景的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)用戶提交審批時(shí)，可以自動(dòng)將用戶申請(qǐng)坐標(biāo)做落到對(duì)應(yīng)的港區(qū)內(nèi)，通過(guò)在三維環(huán)境里查詢港區(qū)相應(yīng)的屬性，實(shí)現(xiàn)審批內(nèi)容比對(duì)，從而快速得出審批結(jié)論。

(2)三維半自動(dòng)建模技術(shù)-3DMax

3DMax建模技術(shù)是根據(jù)實(shí)際拍攝照片，真實(shí)還原三維物體的過(guò)程。在本課題中，充分利用了北部灣港口已有規(guī)劃數(shù)據(jù)，以CAD數(shù)據(jù)作為底圖，通過(guò)屬性賦予高度和不同的類別，構(gòu)建港口模型類別庫(kù)，將港口常用的模型如吊車、起重機(jī)、煤堆、叉車、鋼材等進(jìn)行分類建模，通過(guò)TerraExplorer里面進(jìn)行有機(jī)組織，實(shí)現(xiàn)根據(jù)位置批量復(fù)制加載模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)北部灣港口的半自動(dòng)建模。對(duì)于不重要的地物，如港區(qū)周邊房屋，可以通過(guò)TerraExplorer軟件依據(jù)房屋輪廓線畫(huà)圖自動(dòng)建成房屋。

以Skyline和3DMax軟件技術(shù)相結(jié)合，搭建港口岸線三維模型如圖3所示。

圖3 港口岸線三維模型圖

(3)空間數(shù)據(jù)庫(kù)-SQLServer

本系統(tǒng)采用了空間數(shù)據(jù)庫(kù)，可以方便地將港口規(guī)劃審批業(yè)務(wù)中的文字、圖片、坐標(biāo)等信息，通過(guò)唯一位置標(biāo)識(shí)進(jìn)行有機(jī)統(tǒng)一管理，既可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的歸檔，又可實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史審批事件的查詢，同時(shí)提供了和三維場(chǎng)景的接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與三維場(chǎng)景無(wú)縫連接。岸線使用審批界面如圖4所示。

圖4 港口岸線使用審批界面圖

2 結(jié)語(yǔ)

廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺(tái)是衛(wèi)星遙感技術(shù)與數(shù)字化地形信息相結(jié)合的數(shù)字地球技術(shù)具體在港口規(guī)劃業(yè)務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。該系統(tǒng)平臺(tái)的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了港口岸線使用審批業(yè)務(wù)的無(wú)紙化辦公，提高港口岸線審批業(yè)務(wù)的效率，減少實(shí)際踏勘頻率，同時(shí)也將港口相關(guān)數(shù)據(jù)管理、開(kāi)發(fā)、安全等信息集成至一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，能滿足各個(gè)行業(yè)進(jìn)行與港口地理空間相關(guān)信息的采集、應(yīng)用、交互和共享，為各種來(lái)源的數(shù)據(jù)，提供協(xié)調(diào)坐標(biāo)、存儲(chǔ)和集成信息等工具，并能提供標(biāo)準(zhǔn)參照數(shù)據(jù)及運(yùn)行環(huán)境。

廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺(tái)的推廣應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的港口岸線使用審批方法，使岸線使用審批業(yè)務(wù)可視化、精細(xì)化、科學(xué)化管理，對(duì)全面推進(jìn)港口數(shù)字化進(jìn)程具有十分重要的意義。

[1]中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)令.港口岸線使用審批管理辦法[Z].2012.

[2]邱有春.虛擬校園場(chǎng)景建模和漫游系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2009.

[3]李 強(qiáng).三維虛擬場(chǎng)景系統(tǒng)研究[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2008.

[4]齊 敏，郝重陽(yáng)，伶明安.三維地形生成及實(shí)時(shí)顯示技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)圖像圖形學(xué)報(bào)，2000(4)：269-275.

Skyline-based 3D Digital Port Shoreline Approval System Construction

HUANG Xiang1，LI Lu-lu2，DAI An-na1，CHEN Ying-yan3

(1.Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029；2.Guangxi Department of Transportation，Nanning，Guangxi，530012；3.Guangxi Port and Shipping Authority，Nanning，Guangxi，530012)

Based on Guangxi Beibu Gulf port shoreline planning data，and by using the three-dimensional ge-ographical information technology combining the Skyline and 3DMax software technology，this article built the Guangxi Beibu Gulf port shoreline digital planning management platform.This system platform can both achieve the three-dimensional visualization reporting of shoreline planning and location selection during the approval business operations and ensure the organic management of relevant shoreline declaration documents，pictures and other information as well as follow-up query retrieves，thereby providing the ideas for visualized，meticulous，and scientific management of shoreline usage approval business.

Three-dimensional geographic information technology；Skyline；3DMax；Shoreline approval；Dig-ital port；System construction；Visualization

U651+.2

A

10.13282/j.cnki.wccst.2015.04.027

1673-4874(2015)04-0097-03

2015-03-05

黃 湘，碩士研究生，主要從事水運(yùn)工程設(shè)計(jì)工作。