杭州2.5D-GIS开发_VR三维全景应用

3DGIS地理信息系统设计方案

（一）主要研究开发内容

空间数据的获取是GIS建设与运行的基础，数据源及数据获取方式的不同，对数据模型的生成产生很大的影响，如何根据不同的需要，采取合适的方法来获取数据，以及如果保证数据的精确度，最终使可视化程度更接近现实，提高系统的空间查询分析能力。

由于客观世界的多样性和复杂性，可视化要涉及多方面的数据集成，要采用较复杂的数据模型。为了有效的管理和分析三维GIS中的各种数据，要求三维GIS的数据模型有着很强的数据表达能力。三维GIS数据模型不但要满足三维空间分析的需要，也要满足三维图形空间生成和管理的需要。如何选择一种快速而且有效的建模方法来满足不同应用的需求。

如何使人们能够在一个虚拟的三维环境中，用动态交互的方式对场景进行全方位的审视，比如可以从任意角度、距离和精细程度观察场景，可以选择并切换多种运动模式，如行走、驾驶、飞翔等，还可以自己控制浏览的路线等等。

（二）技术关键

2.1GIS空间数据结构

2.1.1空间数据结构的分类

（1）栅格数据结构

栅格结构是最简单最直观的空间数据结构，又称为网格结构或像元结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个像元或像素，由行、列号定义，并包含一个代码，表示该像素的属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针。因此栅格结构是以规则的阵列来表示地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。栅格数据格网主要有三角形格网和正方形格网，图3.1分别表示了一个正方形栅格格网和一个三角形栅格格网。栅格数据结构的缺点在于一个栅格只能赋予一个特定的值，因而难以表示不同要素占据不同位置的情况。

（2）矢量数据结构

矢量结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体。矢量结构的特点是：定位明显，属性隐含。许多数据如行政边界、交通干线、土地利用类型、土壤类型等都是用矢量数字化的方法输入计算机或以矢量的方式存在计算机中，表现为点、线、多边形数据。

其中点用一空间坐标对表示，线由一串坐标对组成，面是由线形成的闭合多边形。矢量数据结构是面向实体的表示方法，形式直观，分析方便，信息冗余量小，但是结构较为复杂。

基于BIM+3DGIS集成物理信息融合智能化管理平台的价值

1）实现各系统的统一管理。平台可以充分利用各子系统的数据，可以实现在统一的平台进行信息发布、在统一的综合数据管理系统进行数据维护和二次利用、在统一的配置管理界面对系统的参数进行调整等，真正实现平台的一站式管理城市基础设施智能化管理是完备的全过程信息整合平台，解决了传统管理过程中资料易缺失、查询不便、信息表达不一致、信息孤立等问题;同时，也实现了从规划、设计、建设到运维的全过程智能化管理，尤其是将运维环节中的日常巡检、健康监测、安全管理、应急处置等功能进行集成。

2）BIM与3DGIS技术融合的应用优势。通过将BIM和GIS整合，先对建筑进行建模，然后把建筑空间信息与其周围地理环境共享，应用到城市三维GIS分析中，就极大的降低了建筑空间信息的成本。运用GIS和BIM建立的精细建筑内部与宏观路网结合的城市系统模型，实现了城市地上地下设施一体化管理、室内外设施一体化管理，又实现生活中可见设施与工程隐蔽设计的一体化管理，从而达到城市全要素空间设施的智能化管理。

3）平台操作简单高效化。平台上的数据均为可进行二次利用的具有高附加值的信息，能够充分根据管理人员的需求或者工作特点来进行操作和管理，从而降低了平台管理人员操作各个系统的专业门槛，真正以需求来驱动平台的建设和管理过程，使得管理人员从海量繁琐的信息数据和复杂的操作中脱离开，在做好管理工作的同时还能有效降低人力成本。

4）平台管理无地域限制。基于云计算、物联网等信息技术开发的智能化管理平台具有高兼容性的同时还可以进行远程控制，不受地域限制，能够有效减少基础软硬件环境的重复建设，降低成本并且管理灵活。

若干BIM+GIS集成物理信息融合智能化管理平台应用案例

5.1成都泛悦城市工地的智慧工地管理

智慧工地是指运用信息化手段，通过三维设计平台建立工程项目信息模型，结合使用物联网智能硬件实时采集工程相关数据，打造施工过程管理的信息化系统，实现协同互联、智能监控、科学决策的高效管理模式，并将工程信息模型与物联网采集的工程环境数据进行挖掘分析，为工程施工提供过程趋势预测及科学预案，实现工程施工可视化管理和物理信息融合智慧化决策[fist。该案例以BIM十GIS为核心，以项目施工阶段管理为主线，探索搭建了智慧工地管理平台。图2是该项目在基坑开挖检测时BIM模型在3DGIS中的展示。