基于三维gis现场管理信息系统探究

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1、基于三维GIS现场管理信息系统探究摘要：本文将三维GIS技术与企业现场管理信息系统相结合，力图为企业管理的建设提供一个行之有效的决策方法和设计方案，在这些理论的基础上，设计了基于三维GIS的现场管理信息系统结构，并证明了该系统设计的可行性。关键词：现场管理；三维GIS；信息系统中图分类号：C93文献标识码：A引言对于大型的施工现场，由于施工场地范围大，施工设备繁多，而且往往涉及到多个外包单位和施工作业的面比较立体，针对这些问题，必须依靠计算机和相应的软件对大量信息的处理，才能更好地保证工程施工的及时性、高效性和准确性。但目前国内的现场管理信息系统主要采用二维图形

2、、数据来描述现场施工管理对象，并基于二维平面（地面）的建设，其缺乏立体性和直观性，不能完全满足现场管理的需要［1］。随着地理信息系统（GIS）、无线通信等学科理论和技术的发展，通过三维GIS技术手段，采用Java开发平台和Java3D图形平台，优化模型结构，建立统一数据库，实现了现场管理信息系统中资源配置、工程进度、施工流程和质量监督的集成化管理和动态控制，提供了一种新的决策支持，大大提高了现场施工管理的现代化和信息化水平。一、三维GIS技术三维地理信息系统（3DG1S）是指能对区域空间数据进行三维描述、分析和表现的GIS系统，提供更加强大、直观的决策支持功能。

3、三维GIS几乎可以包容所有的空间信息,为更好地洞察和理解现实世界提供了多种多样的选择。它具有对包括地形和各类地物在内的现实世界进行三维建模的能力，能较逼真地实现复杂地形和地物的三维可视化。与二维GIS相比，三维GIS对客观世界的表达能给人以更真实的感受，它以立体造型技术给用户展现地理空间现象，能够表达空间对象间的平面关系，另外，对空间对象进行三维空间分析和操作也是三维GIS特有的功能。三维GIS的基本功能包括以下几个方面：（1）三维数据管理：主要包括三维数据录入、与其他系统数据的转换、数据基本分析、三维坐标转换、入库数据的有效整合和查询等；（2）三维对象管理：基

4、于三维数据的三维对象建模、三维对象模型可视化选择与查询、三维对象变化（平移、旋转等）；（3）三维空间分析：三维布尔操作（交、并、差、切割断面、开挖等）、三维计算（计算体积、表面积、距离、方向等）。三维GIS研发思路可归纳为两种，一种从三维可视化领域向三维GIS系统扩展，这一点同二维GIS来源于计算机制图系统一样，是三维GIS从可视化角度出发；另一种从数据库角度出发向三维GIS发展，从关系数据库向非标准应用领域扩展，将三维空间信息的管理融入RDBMS(relationaldatabasemanagementsystem)中，或者开发全新的面向空间的OODBMS(O

5、bjectOrientedDataBaseManagementSystems)。二、系统的分层构架及其设计现场管理是企业管理一个重要模块，它结合人、机器、材料、方法和环境等生产要素，通过在施工现场的有机转化,输出符合社会需要的产品和劳务，在此过程中不断地输送反馈信息，从而促进各生产要素的进一步融合。如图1所示：三维GIS技术模拟现场环境建立空间模型，获取三维数据并进行处理，在生产、施工过程中，对三维数据进转化和交换，通过三维可视化形式展现给用户。1、基于三维GIS的现场管理信息系统分层构架层(layer)体系架构把系统分解成各子系统，其中每个子系统处于一个特定的

6、抽象层次上。按照层体系原理，现场管理信息系统分为：1.1数据层基础数据的管理，比如地形数据、线路数据、施工进度数据采集和处理。1.2应用层实现现场管理信息系统的数据管理、分析和编译功能。1.3表现层将数据生成直观的表现形式，为用户提供人机交互界面和可视化窗口。按照分层设计，系统的架构图。如图2所示:2、基于三维GIS的现场管理系统的设计针对三维GIS的现场管理信息系统分层构架体系，提出该系的总体设计方案，其主要包括三维数据结构及存储方式的定义、各功能模块的设计和开发工具的选择等几方面。2.1三维数据结构及存储方式在三维GIS模型中，数据结构有矢量数据和栅格数据两

7、种。单纯复型作为过渡性矢量数据结构的表示方法，通过它可实现其他数据表示方法的相互转换。单纯复型是单纯形的有限集，主要包括曲线（由折线近似）、曲面、体等。采用单纯复型描述三维空间结构具有易用性、兼容性的优点。三维GIS的数据类型归结为三大类：属性数据、几何数据和纹理数据。属性数据描述实体或关系的相关信息，包括地理要素、地理要素属性之间的关系等，属性数据一般以表的形式储存在数据库中。几何数据和纹理数据分别描述了实体的设计属性和表现形式，如线路数据和施工进度数据等，它都以图形的形式存储。2.2系统功能模块设计基于三维GIS技术的现场管理信息系统是以三维图形数据为核心的

8、，提供三维数据的查询、编