兰州三维GIS应用_三维地图开发

 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

智慧管廊三维渲染实现方案 

随着BIM和3DGIS技术的大力发展，建筑模型的复杂度与构件数量呈几何倍数增长，其中管廊复杂网格是影响模型轻量化和在线渲染速率的一个关键性问题。为有效减少管廊复杂网格模型的数据量及复杂度，本文针对一般圆柱体形管廊，复杂网格的弯管管廊模型及中空管廊网格模型，提出了一套轻量级参数化算法。该算法对场景中的管廊模型进行参数化重绘并辅助以多细节层次等视觉优化手段，以减轻 WebBIM 场景中的智慧管廊模型渲染负担，其在拥有大量管廊模型的场景中应用成功，具有较强的工程实践意义。

近年来，网络技术的发展突飞猛进，人类正向高度信息化的社会迈进。BIM在国内建筑业形成一股热潮，尽管拥有了政府和社会的大力支持，Web 端的 BIM 大规模场景应用开发仍然面临许多巨大的挑战：

一、网页存储瓶颈问题：随着 BIM场景规模的增加，建筑内部空间结构复杂度不断提升，管廊结构的模型体量不断增加，BIM 数据未来可能达到城市级别（100 TB 以上），通常来说，PC 端的浏览器能够使用的内存仅为 1.5 至 2 GB，稍大的 BIM模型就可能会导致浏览器的崩溃。

二、计算渲染瓶颈问题：传统加载方式中，IFC构件被逐一添加在场景中，管廊模型拥有的三角化面片数量多，导致整个初始加载速度慢，且场景中FPS 较低，浏览建筑模型容易出现明显卡顿情况。

在以上问题的基础上，尤其是管廊管线这类构件往往在城市建筑模型中占有了一定的比重，例如水管，通风管道等，且建筑物内部管廊模型排列往往具有一定的复杂性，优化这部分管廊模型的参数，能够有效减少场景中的三角面片数量，帮助提升模型加载速率，对改善上述的两个瓶颈问题起到了积极的作用。

因此针对上述问题，本文提出了一套三维管廊复杂网格参数化算法，首先通过语义分析和几何分析，提取大规模 IFC 场景中的管廊网格模型构件类。然后针对一般圆柱体形管廊网格模型，弯管管廊模型以及中空管廊模型三种不同的特征，对其在服务端

分类进行参数化处理，并将参数结果返回给网页端进行渲染。为了降低网页端的渲染负载，实例化管廊模型的同时辅助以基于 LOD 多细节层次技术的渐进式自适应渲染方法，有效降低场景中管廊模型部分的总数据量及其三角面片数量，加快场景初始加载时间以及提升场景总体加载的帧速率，为轻量化BIM 大规模管廊模型场景的在线可视化提供了支持。