上海三维可视化开发公司_三维gis开发

基于三维GIS的集中供热平台的三维数字化

城市管网是城市正常运转的生命线和基础设施，供热管线是城市管网的重要组成部分。2014年6月发布的《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，明确提出了城市管线数字化管理的要求。北京市热力工程设计有限责任公司承担北京市热力管线的规划和设计工作。公司自成立以来因设计的需要，逐年投入大量人力物力与资金，积累了海量的北京市热力集团热力管线及附近相关管线的高精度测量资料，主要是以纸质资料和CAD图形存在。传统的管理模式和手段已远远落后，对于各种突发事故更不能及时作出应对决策，从而造成资源浪费。

20世纪90年代，美国率先提出了数字化管道的概念。地理信息业随着智慧地球、智慧城市大数据时代的到来，得到了空前的发展。我国在地理信息业的发展不落后于世界先进水平。随着3S(RS、GPS、GIS)技术的推广与集成应用，城市管网管理已从CAD时代过渡到GIS时代。

城市三维模型是许多GIS应用领域迫切需要的基础数据已广泛运用于城市规划、建筑设计、防灾应用等领域。三维可视化也已经成为城市管网管理系统的必要特性之一，对供热管网在设计和运行方面进行可视化仿真系统的研究和开发，将进一步提高供热管网的设计、运行水平和管理水平，从而达到提高安全性和经济性的目的。

本项目在管普综合管线数据标准基础上，根据热力管线的专业特色，制定热力专业管线数据标准，采用当前主流的二维GIS平台软件(ZTMAPGIS)和三维GIS平台软件相结合的方式，基于ZTMAPGIS和City Maker SDK开发包，建立了二三维一体化的集中供热地理信息平台。为集团公司的成果管理和使用提供安全、快速、多形式的技术支持。系统不仅实现与北京城建档案馆无缝对接，还可以更好地为热力集团信息化发展提供可靠的支撑服务。

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。