河南國土三維查詢系統(tǒng)

河南國土三維查詢系統(tǒng)河南國土資源廳信息中心2023-05-19報(bào)告內(nèi)容一．概述二．工程主要工作內(nèi)容三．系統(tǒng)主要功能介紹四．小結(jié)一．概述 隨著河南省國土事業(yè)的不斷開展，遙感影像、土地確權(quán)、土地利用現(xiàn)狀、土地規(guī)劃、土地整理等各類數(shù)據(jù)逐年積累，同時(shí)隨著“二調(diào)〞及動(dòng)態(tài)監(jiān)測工程的開展，省級(jí)遙感等數(shù)據(jù)已經(jīng)到達(dá)10個(gè)TB以上的級(jí)別，如何將這些成果在同一平臺(tái)上進(jìn)行高效、準(zhǔn)確、快速而形象逼真的展示并實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的有效管理成為河南省國土行業(yè)急待解決的問題。建成省級(jí)“數(shù)字國土〞根底信息平臺(tái)，能夠?yàn)閲临Y源管理與決策提供強(qiáng)有力的信息支撐。二．工程主要工作內(nèi)容2.1三維GIS平臺(tái)的選擇 經(jīng)過調(diào)研、比照，選定同北京東方道邇信息技術(shù)有限責(zé)任公司進(jìn)行合作。選定該公司代理的SKYLINE軟件作為系統(tǒng)的三維GIS平臺(tái)，利用該軟件提供的API接口進(jìn)行二次開發(fā)來實(shí)現(xiàn)工程要求的三維漫游、查詢、比照、量測等主要功能。2.2設(shè)備及數(shù)字等采購 TerraExplorerPro、TerraGate、數(shù)據(jù)效勞器、P5衛(wèi)星遙感影像、RapidEye衛(wèi)星遙感影像等。2.3選購三維GIS平臺(tái)的特點(diǎn) Skyline系列軟件是基于‘3S’技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三維可視化地理信息系統(tǒng)。能夠利用數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型、矢量數(shù)據(jù)、3D模型和非空間屬性數(shù)據(jù)等信息源，創(chuàng)立交互式的三維可視化場景；能夠迅速創(chuàng)立、編輯、瀏覽、處理和分析廣域范圍的真實(shí)三維地表景觀、建筑物景觀等，并且能很好的支持二次開發(fā)，結(jié)合大型數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)信息通訊等技術(shù)，開發(fā)出完全滿足用戶需求的真正的三維地理信息系統(tǒng)。具體描述如以下圖所示。抽象信息現(xiàn)實(shí)世界虛擬現(xiàn)實(shí)2.4系統(tǒng)建設(shè)流程1.查詢系統(tǒng)的功能架構(gòu)2.三維場景的制作和發(fā)布3.數(shù)據(jù)處理和發(fā)布具體內(nèi)容 〔1〕影像數(shù)據(jù)處理 全省范圍2.5米分辨率的P5影像處理 金字塔生成：利用TerraBuilder軟件生成影像金字塔,便于數(shù)據(jù)的快速瀏覽和梳理。 數(shù)據(jù)合并和裁切處理：利用TerraBuilder軟件的裁切功能,將影像中的黑邊和無效數(shù)據(jù)裁切。 羽化處理：利用TerraBuilder軟件的羽化功能，將不同分辨率的影像之間的過渡，處理的自然?！?〕高程數(shù)據(jù)處理全省1:5萬DEM數(shù)據(jù)處理金字塔生成：利用TerraBuilder軟件生成高程金字塔,便于數(shù)據(jù)的快速瀏覽和梳理數(shù)據(jù)裁邊：利用TerraBuilder軟件的裁切功能,將高程中的無效數(shù)據(jù)裁切。羽化處理：利用TerraBuilder軟件的羽化功能,使不同精度的DEM接邊處過渡的平滑、自然?！?〕三維場景生成 將以上影像和高程數(shù)據(jù)使用TerraBuilder經(jīng)過數(shù)據(jù)顯示層次調(diào)整、顏色調(diào)整、數(shù)據(jù)裁切、背景值去除等處理，生成三維場景。〔4〕發(fā)布三維場景 使用TerraGate將三維場景MPT文件通過網(wǎng)絡(luò)方式發(fā)布，使客戶端機(jī)器能夠通過網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)三維場景的快速瀏覽和編輯功能?！?〕矢量數(shù)據(jù)整理和發(fā)布 使用TerraExplorerPro軟件加載三維場景MPT文件，并通過翻開的三維場景添加矢量數(shù)據(jù)〔shp格式〕,使用軟件的編輯功能對(duì)矢量進(jìn)行符號(hào)、顏色的編輯和調(diào)整，并對(duì)矢量的顯示進(jìn)行層次分級(jí)，使三維場景在美觀的前提下可以進(jìn)行快速的瀏覽和編輯。 矢量數(shù)據(jù)包括：鐵路，公路，河流，行政區(qū)劃，地名標(biāo)注點(diǎn)等等?！?〕配置WFS和WMS效勞，配置sde數(shù)據(jù)庫。安裝ArcgisServer，ArcgisDesktop、ArcIMS、ArcSDE、Oracle等軟件，將影像和矢量數(shù)據(jù)導(dǎo)入到SDE庫中，使用WFS和WMS方式將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。使數(shù)據(jù)更易于管理。三．系統(tǒng)主要功能介紹 3.1系統(tǒng)功能概述 系統(tǒng)使用VS2005/2023開發(fā)作為開發(fā)工具，基于skyline三維產(chǎn)品的ActiveX的開發(fā)包，使用TerraExplorerPro的二次開發(fā)接口和土地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)相結(jié)合進(jìn)行開發(fā)。該系統(tǒng)主要用于河南國土的三維查詢，其主要功能包括：文件操作，圖層控制，地名查詢，熱點(diǎn)定位，飛行漫游，動(dòng)態(tài)監(jiān)測〔包括歷史影像比照、圖斑自動(dòng)生成〕、三維分析，自定義熱點(diǎn)和漫游路線,以及根本的三維瀏覽操作，如放大縮小，測量等。3.2系統(tǒng)運(yùn)行界面3.3系統(tǒng)功能介紹地名查詢：支持模糊查詢和精確查詢，并實(shí)現(xiàn)查詢結(jié)果定位查看。動(dòng)態(tài)監(jiān)測：按照市鄉(xiāng)兩級(jí)進(jìn)行查詢，從Shp文件中查詢滿足查詢條件的記錄，并進(jìn)行圖斑的自動(dòng)生成和凸顯，及對(duì)應(yīng)圖斑屬性信息的顯示。如以下圖所示。熱點(diǎn)定位功能包含：“預(yù)定義熱點(diǎn)位置和自定義熱點(diǎn)位置〞兩項(xiàng)功能。預(yù)定義熱點(diǎn)位置：系統(tǒng)在初始化時(shí)，根據(jù)所連接的數(shù)據(jù)庫表中記錄自動(dòng)生成，本系統(tǒng)所生成的預(yù)定義熱點(diǎn)樹共分為四級(jí)：省-市-縣-鄉(xiāng)，每一級(jí)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行飛行定位，根本涵蓋了河南省所有的鄉(xiāng)級(jí)及以上區(qū)域位置，如以下圖4所示：

自定義熱點(diǎn)位置：根據(jù)用戶的需要，用戶可以在3D窗口指定特定的坐標(biāo)作為熱點(diǎn)。飛行漫游包括：“飛行漫游根本控制和漫游路線生成〞兩項(xiàng)功能。飛行漫游根本控制主要指的是控制飛行的速度，是否顯示飛行對(duì)象，是否顯示漫游路徑，飛行對(duì)象的比例縮放，復(fù)位回放等功能。

漫游路線生成：用戶可以根據(jù)自身的需要在3D窗口中設(shè)定漫游飛行的路線，指定飛行對(duì)象模型，設(shè)定飛行對(duì)性的顯示比例等功能。三維分析：在系統(tǒng)中我們可以實(shí)現(xiàn)視域分析、剖面分析、兩點(diǎn)間通視分析等三維分析功能，這些功能據(jù)用戶具體的需求而定。在Pro中也自帶功能中就具有等高線的自動(dòng)生成、剖面分析、最優(yōu)路徑分析、點(diǎn)點(diǎn)通視分析、扇形區(qū)域通視分析等功能。盡管Pro不具備很復(fù)雜的三維空間分析功能，卻為用戶開放了許多功能強(qiáng)大的API接口，用戶可以根據(jù)自身的需要去自定義三維分析功能，除Skyline軟件的海量數(shù)據(jù)管理功能之外，這也是我們選擇其作為三維平臺(tái)的另一原因。下面是一些三維分析的效果圖。展示系統(tǒng)運(yùn)行界面展示系統(tǒng)數(shù)據(jù)比照：使用組件通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)時(shí)間段的影像和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的同屏比照，并實(shí)現(xiàn)了左右屏影像數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)加載。在此處還可以擴(kuò)展功能的設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際的需要，可以實(shí)現(xiàn)圖斑勾繪、三維模型的添加、三維場景的放大縮小等一系列功能。運(yùn)行界面如以下圖所示。展示系統(tǒng)熱點(diǎn)定位和漫游瀏覽：可以在熱點(diǎn)定位列表和漫游路線列表中進(jìn)行切換，實(shí)現(xiàn)不同的三維場景的熱點(diǎn)定位和漫游功能。作為展示系統(tǒng)，它所加載的數(shù)據(jù)是經(jīng)過先前的查詢系統(tǒng)編輯過的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中我們所看見的熱點(diǎn)定位項(xiàng)和漫游瀏覽項(xiàng)均為三維查詢系統(tǒng)所創(chuàng)立。運(yùn)行的效果圖如下所示。觸摸屏特效：兩點(diǎn)旋轉(zhuǎn)、兩點(diǎn)縮放。

在觸摸屏上采用兩指觸摸實(shí)現(xiàn)了三維場景的旋轉(zhuǎn)和縮放效果，方便用戶進(jìn)行三維場景的瀏覽操作。四．小結(jié) 本系統(tǒng)作為我省國土的三維查詢系統(tǒng)，其功能側(cè)重于國土資源的漫游瀏覽和局部較為簡單的三維空間分析功能的開發(fā)。我們也知道國土是指一個(gè)主權(quán)國家管轄下的地域空間，包括領(lǐng)土、領(lǐng)空、領(lǐng)海和根據(jù)《國際海洋法公約》規(guī)定的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海域的總稱。廣義的“國土〞概念還包括國家所擁有的一切資源，主要指自然資源〔如土地、水、生物、礦產(chǎn)、海洋、氣候和風(fēng)景資源等〕，也包括人口、勞動(dòng)力等社會(huì)資源。國土資源的開發(fā)利用不僅受自然規(guī)律制約，而且受一定社會(huì)制度下的經(jīng)濟(jì)規(guī)律支配。合理開發(fā)利用國土資源，在于謀求最正確的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，使社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人口、資源、環(huán)境之間得到協(xié)調(diào)開展，從而建立起一個(gè)生產(chǎn)開展、生態(tài)平衡和生活舒適的國土環(huán)境。 作為國土管理的職能部門，如何才能快捷方便的管理這些資源，這是一直以來困擾我們的難題。“數(shù)字國土〞這一概念的提出以及后來實(shí)踐的證明，建立“數(shù)字國土