三维gis服务系统设计探究

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1、三维GIS服务系统设计探究　　摘要：本文基于笔者多年从事数字地球和地理系统开发的相关工作经验，以面向移动终端的GIS服务系统设计为研究对象，设计实现了一套移动三维地理空间信息服务系统，该系统由服务器和客户端组成，服务器端主要实现三维GIS数据的存储，客户端采用windowsmobile为操作系统，移动三维空间信息服务浏览器运行于windowsmobile上面，系统在设计过程中，针对移动终端系统硬件能力的限制，实现了三维场景引擎，能快速，直观的实现三维场景重现，数据量小，实时性强，精度较高，并且支持三维GIS的各种交互手段以及全景数据浏览等功能

2、。关键词：地理空间信息服务三维空间中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0034-02随着移动产品普及，PDA、Pocket10PC逐渐进入了主流产品，各方面性能有了较大的提升，因此人们对基于移动设备的应用软件的性能与功能也有了较高的要求，而现阶段的软件存在以下问题：（1）数据更新周期需要较长的时间特别是矢量数据和三维数据，尤其对于中小城市、更新周期更长。（2）直观性差；没有遥感数据参照，更没有与实地相一致的三维地形和建筑特征。（3）国外软件所控制；核心技术来自国外，存在着国家安全及信息安全的隐患

3、。同时移动三维地理空间信息服务的应用有着巨大的市场，以移动和三维可视化平台软件构件为基础，将移动设备，如手机、PDA或其他无线设备与全球定位系统（GPS）、数字移动通讯技术（GSM）、地理信息技术（GIS）、虚拟现实技术（VR）、遥感影像（RS）、有机的融为一体，建立新一代的移动三维地理空间信息服务系统是未来的发展方向，它能为用户提供更为直观，更新时间更快的无缝拼接的地理信息服务，甚至覆盖全球的地理信息服务；基于该平台结合相关业务进行应用开发，也能为移动目标提供实时、准确的自动导航、调度管理、防盗报警、远程控制和监管和移动通讯等服务。这些技术

4、将在物流监管、城市消防、医疗救助、林业消防、警力部署和调度、汽车导航服务、导游服务等领域都有着广泛的应用。1国内外现状以及发展趋势国内GIS公司在此方面的移动业务主要以二维矢量数据为主，少有实景影像、三维模型信息，缺乏地形特征，应用面较窄。市场上少见到基于三维数据地理服务的相关移动产品，独立开发的平台更少，研发的投入与产品的开发力度和高度都不够。GOOGLE利用自身现有的海量影像数据，以及数据管理平台的优势，正大力推出相应的软件产品。BluePoint10Studio公司开发了PocketEarth软件。日本、韩国、以色列等国，在三维导航、导

5、游服务方面，已经有相关的产品出现。但这些国外产品只可进行有限的应用拓展，不能满足国内用户应用的个性需求，效果也不够理想。随着基于下一代互联网络IPV6网络平台与3G移动系统的推出，实现实时动态传输的三维搜索查询、漫游以及面向公众的移动三维地理空间信息服务将是一大趋势，同时与网络运营商联合，基于该系统可在网络平台、数字电视、3G手机等领域实现跨平台的应用并带动相关产业的形成。2研究内容（1）海量数据调度管理。采用金字塔结构来组织数字地形和影像数据实现海量数据在移动设备上有限资源的动态调入。按照金字塔结构来处理后的数据形成一个多分辨率的层次结构，

6、并采四叉树来索引这个结构中的不同层次中的块（Tile），从塔顶至塔底分辨率由低到高变化，相应的分块数则由少到多，主要包括数据分块、合并、光滑等一系列处理过程。（2）空间基础数据信息数字技术标准规范的统一。由于数字移动三维空间信息涉及到基础地理空间数据，专业空间数据和影像数据以及相关的属性数据，另外还有专业数据的内容，面对如此巨大的数据量，数据的组织和管理是关键问题，而技术标准规范是进行数据组织管理的基础。10（3）数字移动设备系统的可视化。采用COM接口利用DirectMobile3DAPI建立主要面向三维空间场景描述。其一种快速有效的建模工

7、具，同时又给虚拟系统的各个不同应用之间提供了一种信息交换标准。针对数字移动系统涉及的对象，除了具有三维空间信息以外，还具有时间和多重属性等信息。需要考虑定义新的对象层次结构和适合于地理信息对象造型的方法。（4）面向应用层的数据管理。以GIS数据、三维模型数据为一体的数据库为数据后台支持的三维空间信息管理系统。根据地理分区、逻辑分层的原则，利用网格技术，根据数据之间的关联进行组合及分层管理，实现各种信息的一体化管理，并实现各类空间数据的三维数据管理。（5）面向移动的可视化。数字移动三维的可视化建模理论涉及到多方面的可视化建模理论和信息可视化技术

8、。针对于数字移动三维地理空间公共服务，需要在以下几个关键技术进行开发研究。10①动态时空信息可视化：系统涉及的对象的各种信息之间息息相关，要更有效地、更合理地描述对