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 3DGIS

3DGIS是三维GIS的简称，是一个解决空间数据的存储、表现、查看、管理、量算和分析等一系列问题、具有良好的可扩展性及可伸缩性的三维地理信息系统。能实现实时反射、实时折射、动态阴影等高品质、逼真的实时渲染3D图像。

在城市管线管理中能根据现有的相关图形和属性数据，使现状与规划相结合，快速真实再现城市管网三维场景。可利用3DGIS平台方便对城市管线三维场景进行各种操作，并能实现管线属性信息快速查询、管线场景的漫游、任意给定线路的三维飞行、图形及动画输出、数据的更新与维护等。

3数据资源建设

3. 1数据资源建设内容

（1）数据标准规范建设，包括:制定北京热力管线地理信息数据标准规范。

（2）基础地理数据库建设，包括:北京市政务版电子地图数据、北京市基础地形图数据和影像数据整合、处理、入库;北京市政务版电子地图数据、北京市基础地形图数据和影像数据的配图设计与服务发布。

（3）热力管线数据加工及数据库建设，包括:依据集团公司现有的热力管线资料进行加工处理，开展管线资料整理、属性挂接、数据加工及质量检查工作，经过细致严谨复核工作无误后，形成成果数据，生成热力管线GIS数据，建立热力管线GIS数据库，并制作热力管线符号库。

（4）综合管线数据库建设，包括:依据集团公司现有的资料，加工热力管线周边的综合管线数据。

（5）热力管线三维建模，包括:建立热力管线及附属设施三维模型数据库，并依据热力管线GIS数据建立热力管线三维模型数据。主要包括管点模型(包括各类特征、附属物)、管线模型(包括管线、管沟和管廊)和建(构)筑物模型(包括小室、沉淀池等)。

3. 2数据标准规范建设

为了统一北京市热力集团热力地下管线地理信息数据建库的内容与方法，保证与北京市地下管线数据建库标准统一，特制定本标准。

地下管线建库数据来源为验收合格的地下管线基础信息数据。包括供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业、地下管廊等各类管线及其附属物的空间和属性数据，以及地下管线工程元数据。

地下管线数据库内容的几何精度、属性、逻辑一致性、完整性应符合相应要求。

地下管线数据应按管线大类分为点、线、设施面、辅助线和注记等不同类型。地下管线数据图层宜按照“管线大类+数据类型”的组合方式命名。以热力管线为例，具体分层、层名及颜色

基于三维GIS技术的动态LOD渲染方法的实验及验证

针对透视投影下现有矢量地图动态LOD渲染方法存在的不足，本文从渲染的客观需求出发使用梯形格网统一了简化与剖分的过程，并研究了透视投影下梯形格网的简化算法。之后，分析了地图简化的影响因素，最终，针对GPU的渲染流程提出了一种基于三维GIS梯形格网的矢量地图动态LOD渲染方法。在此基础上，设计可视化平台的渲染引擎以实现地图渲染，并设计典型的实验案例验证本文方法的可行性与适用性。

1. 可视化平台的框架结构

本文设计的可视化平台主要包括地图组织模块、地图操作模块和渲染执行模块三大子模块。以地理数据、符号库和样式数据确定地图渲染样式。地图数据以图层样式和地理数据进行组织，针对矢量地图的渲染需求设计地图渲染模块，同时添加地图操作模块用以支持用户操作。可视化平台的框架结构

（1）地图组织模块

地图组织模块用以对可视化平台进行全局组织，包含图层类、数据源类、渲染类和地图类。数据源类包含顶点几何数据和顶点索引数据，在数据源类进行构建梯形格网并添加空间索引，用户操作时，依据地图区域检索相应数据，交给渲染模块进行渲染。图层类包含图层ID、图层可见比例范围、图层颜色、图层透明度等相关属性，每一个图层类对应一个渲染模块中的图层渲染类，针对图层属性设置着色器程序完成对地图的渲染。

（2）地图操作模块

地图操作模块用以实现用户对地图的基本操作。地图操作模块提供了诸多接口包含获取地图数据，设置地图属性如:俯仰角度、旋转角度、地图级别、地图中心点等;通过地图操作模块用户可以进行诸如平移、旋转、缩放、俯仰等地图操作。

（3）渲染执行模块

渲染执行模块用以执行地图的渲染，在渲染执行模块完成顶点数据的组织与传输，显存中EBO数据的更新，地图符号化渲染等操作。渲染执行模块采用OpenGL 3.0接口，实现了对梯形格网线，面的纯色填充。首先，通过仿射矩阵实现了地理坐标到屏幕坐标的仿射变换，针对图层类设计相应图层渲染类，针对图层样式设计相应的着色器程序完成地图绘制。