朱長先 （安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院有限公司工程勘測研究院，安徽 合肥 230022）

1 引言

水利規(guī)劃、設(shè)計(jì)項(xiàng)目往往涉及的空間范圍較大，傳統(tǒng)基于PPT或CAD圖紙匯報(bào)的方式不夠直觀，很難在短時(shí)間內(nèi)讓領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)主、專家等人員在宏觀上了解整個(gè)項(xiàng)目，讓技術(shù)人員更好地了解項(xiàng)目的技術(shù)細(xì)節(jié)。為提高規(guī)劃、設(shè)計(jì)人員匯報(bào)效果，便于匯報(bào)人員在匯報(bào)期間充分全面闡述規(guī)劃、設(shè)計(jì)思想，有必要開發(fā)一套基于GIS的規(guī)劃、設(shè)計(jì)項(xiàng)目匯報(bào)輔助系統(tǒng)，為規(guī)劃、設(shè)計(jì)人員項(xiàng)目匯報(bào)提供全面支持。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

按照國產(chǎn)化的趨勢和要求，水利項(xiàng)目一張圖匯報(bào)輔助系統(tǒng)擬采用Super-Map平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)。要能在地圖上加載項(xiàng)目匯報(bào)所涉及的所有信息和數(shù)據(jù)，包括矢量數(shù)據(jù)、影像、地形、三維數(shù)據(jù)、BIM數(shù)據(jù)、圖片、視頻資料等。另外，考慮到匯報(bào)環(huán)境可能的限制，系統(tǒng)將被設(shè)計(jì)成單機(jī)的C/S系統(tǒng)。

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下要求：

項(xiàng)目匯報(bào)輔助系統(tǒng)需確保數(shù)據(jù)加載顯示速度，尤其是三維模型的加載速度；

用戶可自定義添加數(shù)據(jù)，配置電子地圖，提高界面友好性，重點(diǎn)增加三維飛行漫游功能和對多媒體資料的交互功能。

全可視化：以地圖、圖、表、文字、視頻等多種形式展示系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息。

三維展示：系統(tǒng)具備加載展示傾斜三維模型及BIM數(shù)據(jù)功能，以真三維、全實(shí)景化形式展示項(xiàng)目匯報(bào)內(nèi)容。

系統(tǒng)響應(yīng)速度快：系統(tǒng)用于項(xiàng)目匯報(bào)，因此要求數(shù)據(jù)加載顯示速度快，確保項(xiàng)目匯報(bào)效果。

系統(tǒng)可移植、可擴(kuò)展：規(guī)范開發(fā)過程，提高系統(tǒng)的可移植性；在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量考慮未來功能的可擴(kuò)展性，確保系統(tǒng)功能可擴(kuò)展。

3 系統(tǒng)整體架構(gòu)

基于SuperMap平臺(tái)的水利項(xiàng)目一張圖匯報(bào)輔助系統(tǒng)以輔助匯報(bào)為目的，自下而上分為三層，即數(shù)據(jù)層、支撐層和功能服務(wù)層，如圖1所示，數(shù)據(jù)層包括矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等，其中矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SuperMap自定義的UDB本地?cái)?shù)據(jù)庫中，圖片數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)直接以文件的形式存儲(chǔ)在本地以供系統(tǒng)調(diào)用和展示。支撐層包括SuperMap iObject二次開發(fā)組件以及.net framework組件和類庫。功能服務(wù)層用于提供項(xiàng)目匯報(bào)輔助服務(wù)，包括項(xiàng)目管理、地圖管理、三維場景管理、系統(tǒng)管理等模塊。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)采用SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)，各模塊之間既是一個(gè)統(tǒng)一的整體，同時(shí)又相互獨(dú)立，保證了系統(tǒng)具有高度的可擴(kuò)展性，針對不同數(shù)據(jù)的特點(diǎn)在同一個(gè)框架下進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理，而又開發(fā)出不同的模塊進(jìn)行展示和相互調(diào)用。充分發(fā)揮了SuperMap豐富、強(qiáng)大的二三維一體化平臺(tái)的最大優(yōu)勢。

4 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

SuperMap iObject.NET 作 為一個(gè)組件式GIS軟件開發(fā)平臺(tái)，具有強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)處理、管理、編輯、顯示、分析等功能，并且其具有極強(qiáng)的易用性和豐富的幫助資源，適宜快速開發(fā)大型GIS應(yīng)用系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要用到SuperMap iObject.NET的地圖功能組件、三維功能組件、數(shù)據(jù)處理功能組件、分析功能組件和UI組件等。

基于SuperMap平臺(tái)的水利項(xiàng)目一張圖匯報(bào)輔助系統(tǒng)是一個(gè)二三維一體化系統(tǒng)，能加載二維（包括矢量、影像、柵格）、三維數(shù)據(jù)（傾斜攝影、BIM模型等），同時(shí)支持關(guān)聯(lián)、查看多媒體資源（圖片、視頻、三維場景）等。能夠加載本地?cái)?shù)據(jù)，必要時(shí)可以同步打開在線數(shù)據(jù)資源，滿足項(xiàng)目匯報(bào)演示中數(shù)據(jù)展示、瀏覽、關(guān)聯(lián)信息查看等需要，方便項(xiàng)目組人員快速打開工程，進(jìn)行項(xiàng)目成果匯報(bào)。按照項(xiàng)目匯報(bào)的實(shí)際需要，系統(tǒng)分為項(xiàng)目管理、地圖管理、三維管理和系統(tǒng)管理四大模塊。

4.1 項(xiàng)目管理

項(xiàng)目管理主要以工程配置文件的形式將項(xiàng)目涉及的數(shù)據(jù)組織起來以供調(diào)用，包含新建項(xiàng)目、打開項(xiàng)目、保存項(xiàng)目、添加數(shù)據(jù)源、創(chuàng)建數(shù)據(jù)源、打開數(shù)據(jù)源、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、圖片配置、視頻配置、場景配置等功能。

新建項(xiàng)目、打開項(xiàng)目、保存項(xiàng)目提供創(chuàng)建、打開和保存工程文件的功能，工程文件以.smwu格式存儲(chǔ)。添加和創(chuàng)建數(shù)據(jù)源可將數(shù)據(jù)源組織進(jìn)工程文件，方便地圖和三維場景調(diào)用。導(dǎo)入數(shù)據(jù)功能可將矢量和影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入進(jìn)工程的數(shù)據(jù)源內(nèi)。圖片、視頻和場景配置可將圖片、視頻和配置好的場景與矢量要素關(guān)聯(lián)起來，以對項(xiàng)目重要的地理要素的屬性和多媒體數(shù)據(jù)以及三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)用和管理。

系統(tǒng)在創(chuàng)建新工程時(shí)可以選擇基于模板創(chuàng)建工程，這樣使得同一個(gè)項(xiàng)目每次匯報(bào)時(shí)可以將項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)直接組織進(jìn)工程內(nèi)，省去很多數(shù)據(jù)組織和整理工作。同樣，新建地圖和新建場景也可以選擇基于模板創(chuàng)建地圖和場景，省去了大量的數(shù)據(jù)組織、符號(hào)化和配圖工作。

4.2 地圖管理

地圖管理模塊主要提供地圖數(shù)據(jù)加載、地圖圖層管理、地圖操作、地圖量測、地圖要素屬性查看、書簽管理等功能。

系統(tǒng)提供了豐富的地圖創(chuàng)建和管理工具，包括圖層的加載、移除和管理，矢量要素的標(biāo)注和符號(hào)化管理，矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)的疊加顯示等。系統(tǒng)還提供了一系列常用的地圖瀏覽功能，通過對地圖進(jìn)行放大、縮小、拖動(dòng)和全局顯示等。同時(shí)系統(tǒng)還提供了地圖量測工具和屬性查詢功能，可通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊要素查看要素的屬性信息以及關(guān)聯(lián)的圖片、視頻和三維場景等。另外系統(tǒng)還提供可書簽管理功能，通過創(chuàng)建書簽以保存項(xiàng)目重要節(jié)點(diǎn)瀏覽位置，以方便項(xiàng)目討論時(shí)可以一鍵定位至該位置，也可用于項(xiàng)目討論過程中做筆記，將筆記和空間位置關(guān)聯(lián)起來。

4.3 三維場景管理

同二維地圖管理一樣，三維場景管理提供了三維數(shù)據(jù)加載功能，可將DEM數(shù)據(jù)作為地形與DOM進(jìn)行疊加創(chuàng)建三維場景，也可在三維場景中添加傾斜攝影成果，還可通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化加載多種格式的BIM數(shù)據(jù)同時(shí)，系統(tǒng)提供了放大、縮小、拖動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等多種工具以在三維場景中交互漫游。

另外，系統(tǒng)還提高了三維量測功能，包括空間距離和面積量測、地面距離和面積量測、水平距離和面積量測以及高度量測。

同時(shí)，系統(tǒng)提供了自動(dòng)飛行漫游功能，可以按照事先設(shè)定好的路線，以一定的速度自動(dòng)巡游，匯報(bào)者可以邊漫游邊匯報(bào)，當(dāng)漫游至某一重要節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以暫?；蛐D(zhuǎn)以瀏覽該節(jié)點(diǎn)全貌，并作出重點(diǎn)介紹。

圖2 系統(tǒng)主界面

4.4 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊主要提供一些快捷化的工具，包括飛行路徑轉(zhuǎn)化、字段設(shè)置等功能。

飛行路徑轉(zhuǎn)化即將線要素快速轉(zhuǎn)化成飛行路徑，減少飛行路徑制作工作量；字段設(shè)置則可設(shè)置字段的中文名稱，以更直觀的方式展示要素的屬性信息。

5 結(jié)束語

本文基于水利項(xiàng)目匯報(bào)的實(shí)際需要，以 SuperMap iObject.Net為平臺(tái)，將水利項(xiàng)目匯報(bào)時(shí)涉及的矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等多種形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一管理，并開發(fā)出一套二三維一體化的一張圖匯報(bào)輔助系統(tǒng)，系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)項(xiàng)目匯報(bào)時(shí)只能通過PPT靜態(tài)匯報(bào)的方式，以一張圖為核心，結(jié)合多種形式的數(shù)據(jù)，使得匯報(bào)者能以更加直觀的形式全面展示項(xiàng)目的全貌和細(xì)節(jié)，大大提高了項(xiàng)目匯報(bào)效率。