三維數(shù)字城市管理平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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0引言

基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)作為社會(huì)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(dòng)等對(duì)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(kāi)發(fā)利用水平，而且對(duì)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(jià)值。

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(gè)城市的綜合實(shí)力，而且有利于城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)作與國(guó)際市場(chǎng)協(xié)調(diào)，是推動(dòng)改革的重要舉措。能實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shì)數(shù)據(jù)。將在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、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(gè)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(gè)方面：城市信息資源的開(kāi)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(kāi)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(shí)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(gè)應(yīng)用層次。采用B／S結(jié)構(gòu)的組織模式，為政府提供對(duì)多種數(shù)據(jù)等的管理，系統(tǒng)采用ArcServer為GIS平臺(tái)，Oracle為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，利用多種軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)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：數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)層：GIS服務(wù)層提供底層GIS管理服務(wù)；系統(tǒng)功能層在開(kāi)發(fā)接口之上封裝一套統(tǒng)一開(kāi)發(fā)接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。應(yīng)用層：此層是系統(tǒng)主要應(yīng)用模塊，用戶通過(guò)桌面訪問(wèn)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(duì)外服務(wù)提供應(yīng)用，大部分用戶通過(guò)瀏覽器來(lái)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)。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(tái)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(guò)局域網(wǎng)及專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息共享，滿足市政府對(duì)三維數(shù)字城市平臺(tái)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)及編輯的要求。

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(jiàn)等內(nèi)容進(jìn)行管理?？臻g分析：包括量測(cè)、通視分析、填挖分析、淹沒(méi)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(dòng)、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。

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(kù)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)等成符合XML，WMS，WFS等標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，可同時(shí)為多個(gè)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(shí)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(duì)基礎(chǔ)地理信息的數(shù)據(jù)需求、應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式均各不相同，平臺(tái)提供4種共享模式。通過(guò)數(shù)據(jù)接口，直接在線訪問(wèn)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(guò)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(tái)中的應(yīng)用場(chǎng)景。在三維平臺(tái)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。

5結(jié)語(yǔ)

三維數(shù)字城市管理平臺(tái)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(tái)。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(yè)面進(jìn)行了展示，為類似系統(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。

作者：張?jiān)孪?單位：山東正元地球物理信息技術(shù)有限公司