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(山東正元地球物理信息技術(shù)有限公司，山東 濟(jì)南　250101)

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三維數(shù)字城市管理平臺的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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(山東正元地球物理信息技術(shù)有限公司，山東 濟(jì)南250101)

隨著“數(shù)字城市”建設(shè)的推進(jìn)，地理信息系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)入全面發(fā)展階段，加快基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)更新頻率的需求日趨強(qiáng)烈。如何有效的使用基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，為城市建設(shè)增磚加瓦成為政府部門關(guān)注的問題。該文主要闡述某個城市的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、體系架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)功能，為其他三維數(shù)字城市管理平臺的建設(shè)提供一定的參考依據(jù)。

數(shù)字城市；三維；政府部門

引文格式：張?jiān)孪?三維數(shù)字城市管理平臺的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].山東國土資源，2015，31(9)：70-72.ZHANG Yuexiang.Design and Implementation of 3D Digital City Management Platform System[J].Shandong Land and Resources,2015，31(9)：70-72.

0　引言

基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)作為社會發(fā)展中基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源，為政府管理輔助決策等方面提供了資源保障，在政府部門信息系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮了巨大作用[1]。

但是，隨著“數(shù)字城市”建設(shè)的推進(jìn)，隨著公共安全、應(yīng)急聯(lián)動等對基礎(chǔ)空間信息的保障能力提出新要求，目前共享方式已不能滿足需要[2]，建設(shè)三維數(shù)字城市，不僅大幅提升城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的開發(fā)利用水平，而且對政府部門間、不同行業(yè)的信息資源共享服務(wù)應(yīng)用具有重要的借鑒價值[3]。

1　建設(shè)意義

該項(xiàng)目的實(shí)施建設(shè)：不僅有利于提升整個城市的綜合實(shí)力，而且有利于城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)作與國際市場協(xié)調(diào)，是推動改革的重要舉措[4]。

能實(shí)現(xiàn)對城市地理空間信息資源的合理規(guī)劃和有效管理。能徹底改善“信息孤島”現(xiàn)象。能較好實(shí)現(xiàn)各類地理空間數(shù)據(jù)的整合，維護(hù)更新現(xiàn)勢數(shù)據(jù)。將在土地利用動態(tài)監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、防汛防災(zāi)、城市規(guī)劃乃至日常生活等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。

2　系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)：“數(shù)字城市”是一個由多種高新技術(shù)支持的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。它不僅能在計(jì)算機(jī)上建立虛擬城市，更主要的是能促使城市不同部門、層次之間的信息共享，減少資源的浪費(fèi)和功能重疊，進(jìn)而從宏觀全局的角度制定城市規(guī)劃和管理的整體戰(zhàn)略[5]?！皵?shù)字城市”的基本內(nèi)涵包括以下幾個方面：城市信息資源的開發(fā)與應(yīng)用；城市信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；城市信息技術(shù)的開發(fā)與信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；城市信息化的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與法規(guī)的制定；信息人才的培養(yǎng)與信息知識的普及。

3　系統(tǒng)體系架構(gòu)

系統(tǒng)的整體體系結(jié)構(gòu)遵循三層架構(gòu)體系，包括數(shù)據(jù)層、邏輯層和應(yīng)用層3個應(yīng)用層次。采用B/S結(jié)構(gòu)的組織模式，為政府提供對多種數(shù)據(jù)等的管理，系統(tǒng)采用ArcServer為GIS平臺，Oracle為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，利用多種軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對國土規(guī)劃數(shù)據(jù)、安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)等的顯示、查詢、統(tǒng)計(jì)等功能，為城市規(guī)劃管理工作提供支撐?？傮w結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

圖1　系統(tǒng)總體框架圖

數(shù)據(jù)庫層：為系統(tǒng)提供基本的數(shù)據(jù)服務(wù)。

邏輯層：包括GIS服務(wù)層和系統(tǒng)功能層2個層：GIS服務(wù)層提供底層GIS管理服務(wù)；系統(tǒng)功能層在開發(fā)接口之上封裝一套統(tǒng)一開發(fā)接口，實(shí)現(xiàn)對底層數(shù)據(jù)的訪問。

應(yīng)用層：此層是系統(tǒng)主要應(yīng)用模塊，用戶通過桌面訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)分析等工作。

4　系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)要為政府網(wǎng)絡(luò)辦公和對外服務(wù)提供應(yīng)用，大部分用戶通過瀏覽器來應(yīng)用系統(tǒng)，政府管理員使用桌面系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和用戶需求，三維數(shù)字城市平臺由三大子系統(tǒng)組成：三維展示子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)和共享服務(wù)子系統(tǒng)。系統(tǒng)主要通過局域網(wǎng)及專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息共享，滿足市政府對三維數(shù)字城市平臺的數(shù)據(jù)訪問及編輯的要求。

圖2　運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

4.1三維展示子系統(tǒng)

三維展示子系統(tǒng)根據(jù)用戶的需求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)登錄、圖層控制、專題應(yīng)用、空間分析、路徑瀏覽、視圖工具、信息查詢等功能模塊。

圖層控制：能夠?qū)D層的分類、順序、是否可見等內(nèi)容進(jìn)行管理。

空間分析：包括量測、通視分析、填挖分析、淹沒分析等分析功能。

路徑瀏覽：包括地面瀏覽、航空瀏覽等功能。

視圖工具：包括雙屏聯(lián)動(如圖3所示)、地形編輯、影像影藏等功能。

信息查詢：包括關(guān)鍵字查詢、點(diǎn)擊查詢、空間查詢等功能。

輔助工具：包括熱點(diǎn)添加、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、方向指北等功能。

圖3　雙屏聯(lián)動效果

4.2共享服務(wù)子系統(tǒng)

(1)數(shù)據(jù)服務(wù)接口。提供有關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)服務(wù)接口，將基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中的DLG，DOM，DEM，電子地圖、多媒體數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、興趣點(diǎn)等基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等發(fā)布成符合XML，WMS，WFS 等標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，可同時為多個部門的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)，達(dá)到數(shù)據(jù)統(tǒng)一更新、實(shí)時發(fā)布的目標(biāo)。

(2)基礎(chǔ)地理信息共享服務(wù)模式。由于委辦局眾多，各委辦局對基礎(chǔ)地理信息的數(shù)據(jù)需求、應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)模式均各不相同，平臺提供4種共享模式。通過數(shù)據(jù)接口，直接在線訪問的數(shù)據(jù)模式；基于服務(wù)的空間數(shù)據(jù)共享模式；基于圖片的空間數(shù)據(jù)共享模式；通過介質(zhì)拷貝，提供特殊需求的部門服務(wù)。

4.3數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

提供海量影像數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)的合成工具，可生成三維平臺中的應(yīng)用場景。在三維平臺后續(xù)實(shí)際應(yīng)用中，使用合成工具可方便完成影像數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)的更新。

4.4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主界面圖

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)最終主界面如圖4所示。

5　結(jié)語

三維數(shù)字城市管理平臺的建設(shè)為改善政府部門的辦事方式和工作效率提供了有利的平臺。該文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的體系架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和系統(tǒng)的功能模型設(shè)計(jì)，并將最終的實(shí)現(xiàn)頁面進(jìn)行了展示，為類似

圖4　系統(tǒng)主界面圖

系統(tǒng)的建設(shè)提供了參考。但功能方面還有些不足，將在以后的建設(shè)中逐步完善。

[1]柳永綱，朱芳芳.數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的組成與建設(shè)中的注意事項(xiàng)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，(15):90.

[2]倪曙，史華林，馬小偉. Skyline平臺下構(gòu)建三維數(shù)字城市的研究[J].江西科學(xué)，2013，31(2):190-192.

[3]韓娟,徐杰. 基于“數(shù)字城市”地理空間框架的國土資源檔案管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].山東國土資源，2014，30(7):76-78.

[4]王晶,高翔. 數(shù)字城市建設(shè)中的技術(shù)應(yīng)用探討[J].電子制作，2015，(11):111.

[5]張宏偉，薛飛.包頭市三維數(shù)字城市建設(shè)實(shí)踐[J].城市建設(shè)理論研究，2012，(34):36-38.

Design and Implementation of 3D Digital City Management Platform System

ZHANG Yuexiang

(Shandong Zhengyuan Geophysical Information Technology Limited Corporation, Shandong Jinan 250101, China)

Accompanying with the promotion of the "digital city" construction, geographic information system construction has been developed well. Thus, the demand of speeding up updated frequency of the basic spatial data is increasingly strong. How to effectively use the basic spatial data for urban construction has been concerned by government departments. In this paper, system design, system architecture, network architecture and implementation of a city have been mainly described. It will provide some references for other three dimensional digital city management platform.

Digital city; three-dimensional; government departments

2015-06-23；

2015-08-14；編輯：王敏

張?jiān)孪?1984--)，女，山東萊蕪人，工程師，主要從事三維系統(tǒng)的研發(fā)與研究；E-mail：zyx_1017@126.com

P208

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