承德市三維地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目建議書(shū)-項(xiàng)目可行性報(bào)告

PAGEPAGE27項(xiàng)目可行性報(bào)告項(xiàng)目名稱(chēng)：承德市三維地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目編號(hào)：2008055552項(xiàng)目單位：承德市國(guó)土資源局編寫(xiě)日期：2007年6月

一、基本情況1、項(xiàng)目單位基本情況本項(xiàng)目由承德市國(guó)土資源局承擔(dān)。2、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人基本情況承德市國(guó)土資源局副局長(zhǎng)白曉東作為該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。3、項(xiàng)目基本情況承德市三維地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目屬科技研究與開(kāi)發(fā)性質(zhì)項(xiàng)目，主要工作內(nèi)容包括：利用承德市現(xiàn)有的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，包括1：1萬(wàn)、1；5萬(wàn)地形圖資料，數(shù)字高程模型資料、數(shù)字正射影像資料，采用數(shù)碼航空攝影技術(shù)獲取承德市100平方公里規(guī)劃建成區(qū)分辨率為0.1米的影像資料，承德市下轄的承德縣、隆化縣、灤平縣、興隆縣、平泉縣、寬城滿(mǎn)族自治縣、豐寧滿(mǎn)族自治縣、圍場(chǎng)滿(mǎn)族蒙古族自治縣和鷹手營(yíng)子礦區(qū)共8縣1區(qū)的城市建成區(qū)及周邊區(qū)域采用1米分辨率的IKNOS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)覆蓋，在以上數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上充分利用現(xiàn)有的三維地理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，研建承德市三維地理信息系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)承德市域多源基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的管理和利用，促進(jìn)承德市國(guó)土資源局的信息化建設(shè)水平，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)承德市國(guó)土資源的管理力度。二、必要性與可行性1、項(xiàng)目背景情況。項(xiàng)目的提出隨著我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，目前我省已經(jīng)全部完成了省內(nèi)1:1萬(wàn)基礎(chǔ)地理信息中的數(shù)字正射影像(DOM)信息的生產(chǎn)，同時(shí)完成了除平原地貌區(qū)域以外的數(shù)字高程模型(DEM)信息的生產(chǎn)，這些數(shù)據(jù)最直接的應(yīng)用就是在我省最近的國(guó)土資源更新調(diào)查中發(fā)揮了基礎(chǔ)圖的作用，是國(guó)土資源更新調(diào)查過(guò)程的空間參考和地理定位的依據(jù)。這批1:1萬(wàn)測(cè)繪成果既包括影像信息又包括高程信息，它除了在國(guó)土資源更新調(diào)查中能夠發(fā)揮作用外，其實(shí)，在國(guó)土資源管理部門(mén)還應(yīng)該有更為廣泛的作用，這主要是因?yàn)槲沂?:1萬(wàn)線(xiàn)劃地形圖絕大部分是60-80年代以前測(cè)繪，且北緯41度以北屬于無(wú)圖區(qū)，對(duì)于承德市來(lái)講，市內(nèi)的無(wú)圖區(qū)所占面積比例更大，約為70%（承德市總面積39480平方公里，其中北緯41度以南約12166平方公里），這批資料可以說(shuō)是承德市最新的、現(xiàn)勢(shì)性最強(qiáng)的測(cè)繪成果資料，是承德市國(guó)土資源部門(mén)進(jìn)行業(yè)務(wù)管理的獨(dú)一無(wú)二的基礎(chǔ)測(cè)繪圖件，為了使這批測(cè)繪成果在國(guó)土部門(mén)發(fā)揮更為廣泛的作用，需要解決好以下問(wèn)題：=1\*GB3①數(shù)據(jù)分幅存貯，=2\*GB3②同一地區(qū)數(shù)據(jù)可能跨越不同的投影帶，=3\*GB3③數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的可視化，地名信息的標(biāo)注，=4\*GB3④缺少線(xiàn)劃地形圖信息造成線(xiàn)狀地物不易定性，因?yàn)樯鲜鰡?wèn)題的存在，造成這批數(shù)據(jù)不能充分發(fā)揮其在國(guó)土部門(mén)中的進(jìn)一步應(yīng)用，實(shí)際上造成了測(cè)繪資源的一種閑置狀態(tài)，解決上述問(wèn)題的有效辦法，就是建立一個(gè)三維地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，首先實(shí)現(xiàn)這批數(shù)據(jù)的無(wú)縫瀏覽，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的三維顯示，實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)配合原有的線(xiàn)劃地形圖復(fù)合顯示，這樣做的效果，就是業(yè)務(wù)人員能夠非常方便的閱讀地理信息，比較起傳統(tǒng)的用圖方式效率要高，得到的信息要豐富，這也是解決目前我省1:1萬(wàn)線(xiàn)劃地形圖資料較為陳舊的一個(gè)有效方法，業(yè)務(wù)人員同時(shí)得到了豐富的影像信息、三維信息和線(xiàn)劃地形圖信息，盡管線(xiàn)劃地形圖信息資料陳舊，但是配合影像資料，業(yè)務(wù)人員的大部分用圖需求是能夠得到滿(mǎn)足的，實(shí)現(xiàn)這樣的效果，達(dá)到這樣的目標(biāo)，就是本項(xiàng)目建設(shè)提出的背景以及需要實(shí)現(xiàn)的基本目標(biāo)。同時(shí)為突出重點(diǎn)區(qū)域，滿(mǎn)足重點(diǎn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，土地管理微觀化的需要，對(duì)承德市建成區(qū)采用0.1米分辨率的數(shù)碼航空攝影資料，計(jì)劃航攝面積100平方公里，對(duì)承德市下轄的承德縣、隆化縣、灤平縣、興隆縣、平泉縣、寬城滿(mǎn)族自治縣、豐寧滿(mǎn)族自治縣、圍場(chǎng)滿(mǎn)族蒙古族自治縣和鷹手營(yíng)子礦區(qū)共8縣1區(qū)的城市建成區(qū)及周邊區(qū)域采用1米分辨率的IKNOS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)覆蓋。在完成基本目標(biāo)工作后，我們獲得了一個(gè)可以進(jìn)行三維數(shù)據(jù)瀏覽查閱的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)國(guó)土資源部門(mén)更深層次的業(yè)務(wù)需要，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展：系統(tǒng)能夠接受和支持今后生產(chǎn)的潛在數(shù)據(jù)，各級(jí)國(guó)土資源部門(mén)今后在自己的業(yè)務(wù)發(fā)展中會(huì)產(chǎn)生形式各異的地理信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能比例尺不同，也可能數(shù)據(jù)格式不同，也可能投影定義不同，數(shù)據(jù)內(nèi)容既可能是矢量數(shù)據(jù)也可能是柵格數(shù)據(jù)，這些要求需要通過(guò)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)能夠進(jìn)行三維計(jì)算和三維數(shù)據(jù)分析，也就是說(shuō)系統(tǒng)除了支持用戶(hù)瀏覽三維信息外，必須能夠提供出根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的信息，在已有基礎(chǔ)高程信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行某項(xiàng)計(jì)算的能力，這包括：土方計(jì)算、坡度坡向計(jì)算、通視分析、地表面積量算、地表距離量算、縱橫斷面計(jì)算等功能。并且這些功能要通過(guò)與具體的國(guó)土資源部門(mén)業(yè)務(wù)管理人員協(xié)作進(jìn)行業(yè)務(wù)需求分析，了解他們的業(yè)務(wù)流程，保證系統(tǒng)平臺(tái)的操作與他們?nèi)粘５臉I(yè)務(wù)辦公流程一致，只有這樣才有工作的效率，也才真正能夠?yàn)榫唧w的業(yè)務(wù)人員所認(rèn)可和使用。系統(tǒng)能夠進(jìn)行數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的編輯，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，各種大型土建工程的施工必然帶來(lái)地形的局部變化，尤其是高速公路的建設(shè)，對(duì)局部地貌的變化影響較大，為真實(shí)反映現(xiàn)勢(shì)地貌特征，系統(tǒng)應(yīng)能支持業(yè)務(wù)人員對(duì)基礎(chǔ)高程數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，且必須注重效率。項(xiàng)目受益范圍分析項(xiàng)目完成以后，河北省國(guó)土資源廳、承德市國(guó)土資源局、承德市縣區(qū)級(jí)國(guó)土資源局、承德市市縣兩級(jí)城建規(guī)劃部門(mén)，以及其他對(duì)基礎(chǔ)空間地理信息有需求的部門(mén)和行業(yè)都將在一定程度上獲益。對(duì)于我省的國(guó)土資源管理來(lái)講，我省的基礎(chǔ)地形圖資料在某種程度上還是較為匱乏的，盡管我省北緯41度以南所覆蓋的1:1萬(wàn)地形圖資料較全，但是成圖時(shí)代較早，較新的2000年以后成圖區(qū)域覆蓋面積還是有限的，如何利用已有的基礎(chǔ)地理信息資料，結(jié)合衛(wèi)星遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)來(lái)改善這一基礎(chǔ)圖件匱乏的現(xiàn)象，并能夠提供各級(jí)非測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的國(guó)土資源管理業(yè)務(wù)人員高效、便捷的使用這些基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，充分挖掘數(shù)據(jù)的使用價(jià)值，是一個(gè)需要探索實(shí)踐提高的過(guò)程，河北省國(guó)土資源廳作為我省國(guó)土資源管理的主管部門(mén)，通過(guò)該項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)踐，可以總結(jié)出一條適合我省現(xiàn)狀的能夠有效促進(jìn)我省國(guó)土資源管理信息化建設(shè)水平的發(fā)展之路，并通過(guò)在省內(nèi)推廣來(lái)直接促進(jìn)省內(nèi)各地區(qū)的國(guó)土資源管理水平，及時(shí)有效地縮小我省國(guó)土資源管理中存在的信息化建設(shè)要求與基礎(chǔ)地理信息匱乏兩者之間的差距。承德市國(guó)土資源局作為該項(xiàng)目的直接受益單位，通過(guò)該項(xiàng)目的建設(shè)將極大地提高對(duì)所轄區(qū)域的國(guó)土資源進(jìn)行科學(xué)管理的信息化水平，承德市地處我省北部，歷史上由于各種客觀條件和主觀因素的限制，基礎(chǔ)工作嚴(yán)重滯后，在當(dāng)前承德市經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的情況下，國(guó)土資源的信息化管理對(duì)承德市國(guó)土資源局提出了更高的要求，高效、科學(xué)、有序的管理要求，使得承德市基礎(chǔ)測(cè)繪信息匱乏所引起的各種業(yè)務(wù)制約日漸突出，承德市作為我省國(guó)土面積第一大市（石家莊市域面積的3倍以上），在國(guó)土資源管理過(guò)程中的業(yè)務(wù)量也是較繁重的，各級(jí)業(yè)務(wù)人員在從事業(yè)務(wù)管理工作時(shí)，絕大部分的業(yè)務(wù)包括：地理信息的查詢(xún)、定位，土地利用情況的分析，土地利用規(guī)劃的決策等等，都必須以基礎(chǔ)的空間信息作為空間參考依據(jù)，通過(guò)該項(xiàng)目的建設(shè)，可以極大地提高承德市各級(jí)國(guó)土資源管理部門(mén)進(jìn)行宏觀決策和重點(diǎn)區(qū)域微觀管理的信息化水平。2、項(xiàng)目實(shí)施的意義與作用。政府對(duì)國(guó)土資源的管理是基于對(duì)國(guó)土資源信息的管理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，國(guó)土資源信息是以空間基礎(chǔ)地理信息為基礎(chǔ)的，提高國(guó)土資源管理的信息化水平，首先要實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)地理空間信息和國(guó)土資源信息的科學(xué)化管理，當(dāng)前，承德市域內(nèi)基礎(chǔ)地理空間信息資料較為匱乏和陳舊，承德市域近40000平方公里，北緯41度以北屬于我省1:1萬(wàn)無(wú)圖區(qū)，所占面積約27000平方公里，以南的1:1萬(wàn)地形圖成果的成圖年代較早，均為80年代以前的資料，若短時(shí)間內(nèi)要求完成承德市1:1萬(wàn)基礎(chǔ)地形圖的生產(chǎn)工作是不符合我省測(cè)繪生產(chǎn)能力的，為此，利用多源、多分辨率、多時(shí)相的航空、衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，結(jié)合我省已完成的1:1萬(wàn)數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型，并對(duì)已有的1:1萬(wàn)、1：5萬(wàn)地形圖進(jìn)行充分的利用，通過(guò)三維地理信息技術(shù)將這些不同時(shí)期、不同格式的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，研建承德市三維地理信息系統(tǒng)，通過(guò)三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持，在較短的時(shí)間內(nèi)，一定程度上改善承德市基礎(chǔ)地理信息較為匱乏和陳舊的現(xiàn)狀，及時(shí)滿(mǎn)足國(guó)土資源管理部門(mén)業(yè)務(wù)管理對(duì)基礎(chǔ)空間信息的需要，同時(shí)對(duì)于重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，利用數(shù)碼航空攝影和高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)，獲得區(qū)域內(nèi)的最新最全面的空間和國(guó)土資源利用信息，做到全面管理的基礎(chǔ)上有重點(diǎn)，宏觀管理的基礎(chǔ)上有微觀，分階段分層次地提高承德市國(guó)土資源管理的信息化水平。利用已有的1:1萬(wàn)基礎(chǔ)測(cè)繪資料，采用三維地理信息技術(shù)，建設(shè)承德市三維地理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)覆蓋承德市轄區(qū)39500平方公里，提供用戶(hù)進(jìn)行三維信息瀏覽、查詢(xún)和三維計(jì)算功能，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理和利用，充分發(fā)揮其在國(guó)土管理部門(mén)更深層次的應(yīng)用，挖掘基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值，尤其是數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)在土地管理中的應(yīng)用價(jià)值，推進(jìn)和拉動(dòng)國(guó)土資源管理的信息化建設(shè)水平。為突出重點(diǎn)區(qū)域，滿(mǎn)足重點(diǎn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，土地管理微觀化的需要，對(duì)承德市建成區(qū)采用0.1米分辨率的數(shù)碼航空攝影資料，計(jì)劃航攝面積100平方公里，對(duì)承德市下轄的承德縣、隆化縣、灤平縣、興隆縣、平泉縣、寬城滿(mǎn)族自治縣、豐寧滿(mǎn)族自治縣、圍場(chǎng)滿(mǎn)族蒙古族自治縣和鷹手營(yíng)子礦區(qū)共8縣1區(qū)的城市建成區(qū)及周邊區(qū)域采用1米分辨率的IKNOS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)覆蓋。系統(tǒng)完成以后，國(guó)土資源部門(mén)以及其他相關(guān)行業(yè)部門(mén)能夠根據(jù)自己的需要，在多源、多分辨率空間數(shù)據(jù)的支持下進(jìn)行空間定位、查詢(xún)等工作。由于多分辨率數(shù)據(jù)的支持，包括：1米航空正射影像、1米衛(wèi)星遙感影像、0.1米數(shù)碼航空影像，用戶(hù)能夠從宏觀、微觀兩個(gè)層次上對(duì)承德市的國(guó)土資源利用情況進(jìn)行查詢(xún)和管理，積極改善目前承德市由于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)匱乏對(duì)國(guó)土資源的有效管理造成極大制約的現(xiàn)狀。3、項(xiàng)目實(shí)施的可行性。項(xiàng)目的主要工作思路與設(shè)想該項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容包括兩部分:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集處理,系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集處理：目前，承德市已完成全部的1:1萬(wàn)航空正射影像和除平原區(qū)域以外的數(shù)字高程模型的生產(chǎn)，相片資料的航攝時(shí)間多在2002年前后，資料較新。在地形圖資料方面，承張兩地北緯41度以北屬于我省1:1萬(wàn)無(wú)圖區(qū)，因此需要采用1:5萬(wàn)比例尺地形圖資料進(jìn)行補(bǔ)充。承德市1:1萬(wàn)基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)(DOM、DEM)的生產(chǎn)時(shí)間跨度加大，其中的部分區(qū)域?qū)儆谖沂∈着A(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn)試驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容，最早的數(shù)據(jù)生產(chǎn)始于2000年，當(dāng)時(shí)的全數(shù)字化測(cè)繪生產(chǎn)技術(shù)剛剛起步，數(shù)字化產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，因此當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)與后期完成的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)存在一定程度上的不一致，主要表現(xiàn)在一些以下幾個(gè)方面：標(biāo)準(zhǔn)圖幅數(shù)據(jù)的裁切標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，在生產(chǎn)階段先后采用了三種標(biāo)準(zhǔn)：=1\*GB3①梯形裁切、=2\*GB3②外接矩形裁切、=3\*GB3③外接矩形外擴(kuò)100米裁切。前期完成數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系定義不健全，當(dāng)時(shí)Tiff格式的影像數(shù)據(jù)頭文件中還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系統(tǒng)定義的概念。為適用于國(guó)土資源部門(mén)土地詳查更新調(diào)查的需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在進(jìn)行80-54坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的過(guò)程中采用的生產(chǎn)方式存在差異。數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的地面分辨率不統(tǒng)一，首期完成的DEM數(shù)據(jù)的地面分辨率為12.5米，后期完成的是5米，但是所占圖幅量不是很大。數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，頭文件記錄的格式和內(nèi)容存在不一致的地方，同時(shí)各期生產(chǎn)的DEM數(shù)據(jù)的高程比例因子不同，包括：10、100、1000共三種。平原地區(qū)沒(méi)有進(jìn)行DEM數(shù)字高程模型的生產(chǎn)，也就是說(shuō)平原地區(qū)沒(méi)有現(xiàn)成的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，這主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行基礎(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn)過(guò)程中，考慮到平原地區(qū)的地形圖基本等高距為1米，采用全數(shù)字的生產(chǎn)方式生產(chǎn)的DEM不能滿(mǎn)足平原地區(qū)數(shù)字高程模型的精度要求，必須采用全野外的生產(chǎn)方式來(lái)獲取平原地區(qū)的高程信息，因此平原地區(qū)當(dāng)時(shí)沒(méi)有采用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的方式進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)的生產(chǎn)，對(duì)于這類(lèi)地區(qū)需要利用現(xiàn)有的線(xiàn)劃地形圖通過(guò)掃描時(shí)量化的方式獲取DEM數(shù)據(jù)。新建高速公路等大型人工地物對(duì)地貌的影響需要考慮，數(shù)據(jù)加工中必須將原模型中不存在的這部分信息進(jìn)行更新，模擬出現(xiàn)有的地貌特征。除上述兩種數(shù)據(jù)（DOM、DEM）需要進(jìn)行加工整理外，我們還需要其他格式的數(shù)據(jù)來(lái)為系統(tǒng)提供充分的地理信息資源，包括：行政境界信息、地名信息以及其他小比例尺矢量地理信息，同時(shí)為了彌補(bǔ)小比例尺矢量地理信息數(shù)據(jù)詳細(xì)程度方面的不足，必要時(shí)需要采用1:1萬(wàn)（1:5萬(wàn)）數(shù)字柵格地圖（通過(guò)對(duì)現(xiàn)有1:1萬(wàn)（1:5萬(wàn)）地形圖進(jìn)行掃描、糾正配準(zhǔn)、去底鏤空的一系列過(guò)程生產(chǎn)）進(jìn)行補(bǔ)充，也就是說(shuō)在目前的成果條件下，我們必須充分利用現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)（多源）來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)基礎(chǔ)地理信息資源的配置，以彌補(bǔ)現(xiàn)勢(shì)性較好的影像資料中沒(méi)有文字說(shuō)明信息、沒(méi)有地形圖符號(hào)信息方面的不足。承德市作為我省的旅游城市，計(jì)劃對(duì)其建成區(qū)采用數(shù)碼航空攝影的手段獲取100平方公里的0.1米高分辨率影像資料，并進(jìn)行1：1000（500）的航空攝影測(cè)量工作，該過(guò)程包括航空攝影、相片控制測(cè)量、數(shù)字高程模型制作、數(shù)字正射影像圖的制作、地形圖生產(chǎn)等。對(duì)于承德市下轄的其余8縣1區(qū)，采用1米分辨率的IKNOS衛(wèi)星遙感影像資料進(jìn)行覆蓋，過(guò)程包括：數(shù)據(jù)采購(gòu)、數(shù)據(jù)加工處理。系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)：該項(xiàng)目使用北京四維遠(yuǎn)見(jiàn)信息技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)軟件——超自然真三維地理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)（SupernaturalGISv2.0），該系統(tǒng)是一種基于計(jì)算機(jī)立體視覺(jué)、人工智能、空間信息等技術(shù)開(kāi)發(fā)的真三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)軟件，屬三維信息系統(tǒng)軟件，為土地管理、城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理等部門(mén)提供了一個(gè)完全不同于以往二維平面環(huán)境的真三維立體可視、可量測(cè)地表環(huán)境平臺(tái)。它被用來(lái)實(shí)現(xiàn)地理空間信息的三維可視化的管理與分析。該系統(tǒng)目前已經(jīng)具備了較為完善的功能，作為一款三維地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，它屬于一款比較成熟的產(chǎn)品，在進(jìn)行擴(kuò)展功能開(kāi)發(fā)方面也具有很多優(yōu)勢(shì)，在這里主要完成的工作就是對(duì)已有數(shù)據(jù)、用戶(hù)需求、潛在數(shù)據(jù)和需求進(jìn)行分析，對(duì)已有的功能進(jìn)行完善，對(duì)新的需求進(jìn)行擴(kuò)展。針對(duì)土地管理部門(mén)的需求進(jìn)行分析，結(jié)合已有數(shù)據(jù)和潛在數(shù)據(jù)資料的具體情況，包括：比例尺、數(shù)據(jù)格式等進(jìn)行分析，兩者結(jié)合起來(lái)，對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行更為專(zhuān)業(yè)的功能擴(kuò)展，使其更加符合土地管理部門(mén)的需要，更加適用于普通行業(yè)用戶(hù)的操作水平，使土地部門(mén)相關(guān)層次的用戶(hù)能夠用的好、用的方便，并能夠發(fā)揮更加專(zhuān)業(yè)的作用，挖掘已有數(shù)據(jù)的應(yīng)用潛質(zhì)，切實(shí)起到信息化管理應(yīng)有的作用。該系統(tǒng)建成以后，具有如下技術(shù)特點(diǎn)：真三維：該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的2.5維（也稱(chēng)之為透視三維）有著本質(zhì)的區(qū)別，它實(shí)現(xiàn)了真正意義上的三維，使得空間數(shù)據(jù)以立體的方式直觀表達(dá)，實(shí)現(xiàn)了地形地物、圖形圖像數(shù)據(jù)的三維疊置與可視化。真紋理：其三維環(huán)境中的地球表面紋理來(lái)源于航空或航天影像，可以真實(shí)地再現(xiàn)實(shí)地場(chǎng)景。真尺度：該系統(tǒng)構(gòu)建的三維環(huán)境中任意空間點(diǎn)都具有真實(shí)的空間三維坐標(biāo)。最終系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下主要功能：電子沙盤(pán)：系統(tǒng)基于數(shù)字高程模型(EM)，數(shù)字正射影像(DOM)，數(shù)字矢量圖(DLG),以真三維方式顯示地表景觀，實(shí)現(xiàn)地表的立體顯示。虛擬建設(shè)：規(guī)劃模型的導(dǎo)入，也即拆除現(xiàn)有建筑，將規(guī)劃設(shè)計(jì)方案中待建的目標(biāo)置于現(xiàn)有的三維環(huán)境中，構(gòu)建規(guī)劃的地表形態(tài)?？梢詮慕ㄖY(jié)構(gòu)學(xué)、城市規(guī)劃布局、建筑美學(xué)等多角度為決策者提供決策支持。在三維場(chǎng)景中進(jìn)行建筑物的建造、拆除以及對(duì)建筑物進(jìn)行三維編輯（改變建筑物的高度、平面位置、朝向、采光狀況等）。進(jìn)行橋梁、植被（樹(shù)木、草地等）、路燈、巨幅廣告牌等典型地物的虛擬建設(shè)?；谔摂M景觀的巡視漫游：可沿地表行駛觀察、空中漫游、按設(shè)計(jì)路線(xiàn)漫游、鎖定目標(biāo)的環(huán)視漫游等多種方式，給觀察者以身臨其境的感覺(jué)?？梢暬瘜傩怨芾恚嚎蛇M(jìn)行屬性查詢(xún)、修改、增加和刪除。如對(duì)建筑物名稱(chēng)、土地審批時(shí)間、權(quán)屬、建造時(shí)間、建筑面積、高度、建筑材質(zhì)等屬性進(jìn)行管理，便于城市規(guī)劃、土地、房產(chǎn)等部門(mén)管理相關(guān)信息。目標(biāo)量測(cè)：可對(duì)空間任意兩點(diǎn)間的距離、建筑物的高度以及空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)量測(cè)。光照分析：通過(guò)三維動(dòng)態(tài)可視化，對(duì)建筑物之間的陽(yáng)光遮擋情況進(jìn)行分析。該系統(tǒng)可分析任意兩建筑之間、單個(gè)建筑物與其周邊建筑物之間在24節(jié)氣或任意時(shí)間的相互光照遮擋情況，其結(jié)果可用日照等值線(xiàn)圖、報(bào)表等方式直觀表達(dá)。基礎(chǔ)高程模型數(shù)據(jù)的更新和維護(hù)：對(duì)于局部變化的重點(diǎn)區(qū)域，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)由應(yīng)用部門(mén)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新和維護(hù)，這涉及到高程模型數(shù)據(jù)間的計(jì)算，系統(tǒng)應(yīng)能夠讀入一定區(qū)域的地貌高程信息，對(duì)已有資料進(jìn)行替換或疊加運(yùn)算。AVI文件錄制：根據(jù)設(shè)定路線(xiàn)進(jìn)行三維數(shù)據(jù)瀏覽，并將數(shù)據(jù)瀏覽過(guò)程制作為AVI視頻文件，用于發(fā)布和展示目的?？臻g計(jì)算功能：系統(tǒng)應(yīng)具有與用戶(hù)交互式的進(jìn)行空間計(jì)算和分析的能力，根據(jù)用戶(hù)指令和輸入的數(shù)據(jù)，進(jìn)行土方計(jì)算、坡度坡向計(jì)算、通視分析、地表面積量算、地表距離量算、縱橫斷面計(jì)算等功能。所有上述功能以用戶(hù)需求為依據(jù)，以易用、管用為開(kāi)發(fā)目標(biāo)。項(xiàng)目預(yù)期社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益分析基礎(chǔ)測(cè)繪成果是政府投入很大的經(jīng)費(fèi)后，由測(cè)繪部門(mén)生產(chǎn)出來(lái)的，對(duì)這些成果進(jìn)行充分的利用，提高國(guó)土資源部門(mén)的信息化建設(shè)水平，實(shí)際上是對(duì)我省有限土地、礦產(chǎn)、森林、水力等資源進(jìn)行保護(hù)和可持續(xù)性開(kāi)發(fā)利用的一種有效的技術(shù)手段。通過(guò)系統(tǒng)的建設(shè)，必將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。具體包括以下方面：可以提高國(guó)土資源管理部門(mén)的行政效率，海量地理信息數(shù)據(jù)若沒(méi)有一個(gè)合適的管理平臺(tái)，很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用?？梢蕴岣邍?guó)土資源管理部門(mén)的行政能力，通過(guò)系統(tǒng)的空間分析功能，可以解決以前通過(guò)人工計(jì)算難以獲得的成果。依靠科學(xué)手段，有效提高對(duì)承德市國(guó)土資源的監(jiān)管和保護(hù)力度。通過(guò)承德市大比例尺航空攝影測(cè)量工作及時(shí)有效獲取承德市100平方公里的大比例尺地形圖資料，對(duì)承德市地籍管理和城市規(guī)劃工作起到積極的推動(dòng)作用。通過(guò)系統(tǒng)的建設(shè)，能夠帶動(dòng)地理信息系統(tǒng)技術(shù)在社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展和普及水平，推動(dòng)全社會(huì)的信息化建設(shè)水平。與同類(lèi)項(xiàng)目的對(duì)比分析目前，三維地理信息系統(tǒng)在我國(guó)城市規(guī)劃、國(guó)土資源管理、交通、水利、電力、林業(yè)等部門(mén)和行業(yè)已廣泛開(kāi)展。國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三維系統(tǒng)軟件平臺(tái)主要包括：北京四維遠(yuǎn)見(jiàn)公司的超自然真三維地理信息系統(tǒng)。北京超圖公司的supermap。中國(guó)適普公司的IMAGIS三維可視地理信息系統(tǒng)。北京靈圖公司的三維地理信息系統(tǒng)VRMap。國(guó)內(nèi)已建成或在建的三維地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目也已經(jīng)涉及到很多行業(yè)和部門(mén)，包括：“南京市三維地理信息系統(tǒng)”已經(jīng)完成，該系統(tǒng)展現(xiàn)了江蘇省基本地形地貌、南京市區(qū)6800平方公里的城市地形景觀、城市主要建筑、橋梁、南京古城墻、玄武湖水下地形、主要城區(qū)的GIS數(shù)據(jù)疊加、王府大街地下管線(xiàn)、河西地區(qū)水下三維等?！昂菔腥S地理信息系統(tǒng)”項(xiàng)目于05年正式啟動(dòng)，飛艇在對(duì)中心城區(qū)范圍進(jìn)行航拍。該三維地理信息系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目通過(guò)單影像立體量測(cè)系統(tǒng)獲取建筑物的高度信息，并結(jié)合現(xiàn)有的1:500比例尺數(shù)字化地形圖和衛(wèi)星影像，分級(jí)用不同方法建立湖州城區(qū)三維景觀?！靶陆吞锶S地理信息系統(tǒng)”項(xiàng)目于06年正式啟動(dòng)，該系統(tǒng)基于美國(guó)Skyline公司的3DGIS軟件平臺(tái)TerraSuite進(jìn)行開(kāi)發(fā)，能夠融合多種比例尺的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中將DLG、DOM、DEM的3D數(shù)據(jù)以可視化的三維方式展示。重慶市地理信息中心采用Skyline技術(shù)研制開(kāi)發(fā)了重慶市三維實(shí)景影像發(fā)布系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)在重慶市電子政務(wù)網(wǎng)上發(fā)布運(yùn)行，受到社會(huì)各界的極大關(guān)注和一致好評(píng)。重慶市三維實(shí)景影像發(fā)布系統(tǒng)的建成為重慶市救災(zāi)應(yīng)急三維地理空間信息平臺(tái)的建設(shè)儲(chǔ)備了一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，將遙感、三維地理信息系統(tǒng)、GPS、視頻技術(shù)集成，以現(xiàn)在的搶險(xiǎn)救災(zāi)預(yù)案業(yè)務(wù)模式，把搶險(xiǎn)救災(zāi)應(yīng)急和地理信息系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起，建立一個(gè)綜合一體化的救災(zāi)應(yīng)急三維空間信息平臺(tái)，為市政各個(gè)部門(mén)提供專(zhuān)業(yè)、完善、周到、全方位的服務(wù)。我省目前采用北京四維遠(yuǎn)見(jiàn)公司的超自然真三維地理信息系統(tǒng)的平臺(tái)已經(jīng)搭建完成了河北省1:5萬(wàn)三維系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了全省1:5萬(wàn)地形圖數(shù)據(jù)和2.5米SPOT衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的三維瀏覽和相關(guān)計(jì)算功能。通過(guò)對(duì)上述軟件平臺(tái)和已建項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查，認(rèn)為當(dāng)前三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)在數(shù)據(jù)三維瀏覽查詢(xún)等方面是相當(dāng)成熟的，在建或已建的項(xiàng)目均具備此基本功能，部分項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)發(fā)布，同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)，所有項(xiàng)目的建設(shè)都是要結(jié)合具體的實(shí)際，包括已有數(shù)據(jù)和客觀需求，進(jìn)行進(jìn)一步的系統(tǒng)平臺(tái)搭建，包括再次開(kāi)發(fā)工作，以實(shí)現(xiàn)三維地理信息系統(tǒng)的操作技術(shù)能夠?yàn)槠胀ǖ姆菧y(cè)繪專(zhuān)業(yè)用戶(hù)所掌握，因此，項(xiàng)目的建設(shè)關(guān)鍵是客觀實(shí)際的需求分析要做到位，既不能好高騖遠(yuǎn)，也要做到確實(shí)能夠在行業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮實(shí)際作用，做到好看、好用的程度。項(xiàng)目預(yù)期效益的持久性分析該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中充分考慮了其可沿性，基礎(chǔ)地理信息的生命在于其現(xiàn)勢(shì)性上，隨著我省國(guó)土資源管理中相關(guān)項(xiàng)目的開(kāi)展，各地市可供利用的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)資料將極大地豐富，對(duì)于該系統(tǒng)來(lái)講，能夠充分地對(duì)今后國(guó)土資源管理工作中收集、生產(chǎn)的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、瀏覽、分析，并及時(shí)更新系統(tǒng)中已有的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，是該系統(tǒng)得生命所在，通過(guò)技術(shù)手段，采用開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口，有效地利用日后國(guó)土資源管理工作中收集到的現(xiàn)勢(shì)性較好的基礎(chǔ)空間信息資料，將有效地保證該系統(tǒng)在國(guó)土管理部門(mén)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)國(guó)土資源信息的檔案化管理，產(chǎn)生持久地社會(huì)和環(huán)境效益。4、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)與不確定性。該項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程包括數(shù)據(jù)的收集整合處理和系統(tǒng)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，從技術(shù)可行性和成熟性來(lái)分析，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的加工處理工程中，是完全可行且較為成熟的，目前常用的數(shù)據(jù)加工平臺(tái)功能完全滿(mǎn)足需要，無(wú)論坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式間的轉(zhuǎn)換、圖幅間的鑲嵌等均是較為成熟的技術(shù)，且標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)制定，因此執(zhí)行起來(lái)是一個(gè)組織生產(chǎn)和提高效率的過(guò)程，需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題包括新增大型基礎(chǔ)設(shè)施地理數(shù)據(jù)主要是高速公路方面的更新，以及平原區(qū)域的數(shù)字高程模型生產(chǎn)，工作量加大；在系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)方面，該平臺(tái)已經(jīng)完全具備三維地理信息的瀏覽和分析功能，能夠支持海量數(shù)據(jù)，并且開(kāi)發(fā)人員具備核心開(kāi)發(fā)的業(yè)務(wù)水平，重點(diǎn)的工作是對(duì)國(guó)土資源管理業(yè)務(wù)需求進(jìn)行更加客觀和細(xì)致的分析，進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)接口，使其在土地應(yīng)用中能夠較為方面的對(duì)土地部門(mén)已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行利用，發(fā)揮出更為實(shí)際和直接的效果，在這一點(diǎn)上也是完全可以做到和做好的。在不確定性因素中，海量數(shù)據(jù)的管理和瀏覽對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的要求較高，根據(jù)對(duì)已完成的其他類(lèi)似項(xiàng)目的調(diào)查