1、基于 Skyline 的三维地理信息系统应用49 数字国土随着计算机技术和三维数据获取技术、海量数据动态可视化技术的迅速发展，三维 GIS 逐步从视觉表现的应用范畴走向专题应用，由于三维 GIS 具有多维信息处理、表达和分析的特点，在政府决策辅助、国土资源分析、城市应急反应、虚拟旅游、智能交通、城市规划与设计、电子商务、地下管线等方面有着十分广阔的领域，特别是在空间信息的社会化服务中，基于三维 GIS 的应用都有着越来越明显的优越性和不可替代性。本文就基于 Skyline 的三维地理信息系统建设中的技术路线、系统功能、数据库设计，数据获取、管理、可视化及分析技术方面进行一些初步实践。系统采用浏
2、览器/服务器（B/S）的架构，针对行业及公众用户，提供基于Web 的多源、多比例尺海量空间数据管理、共享及发布、查询、统计分析、增值等服务。地理信息服务发布的目标一旦确定，地图服务提供商、其他互联网服务提供商应对服务所需提供的数据进行数据分析，制定数据处理及服务部署方案。随后从数据处理、系统硬件、网络环境三方面着手，按既定方案处理数据，部署、发布地理信息服务或其他增值服务。系统采用美国 Skyline 软件的 Terra Suite 系列软件产品作为系统的三维城市软件平台，利用 TerraGate对三维空间数据进行发布，利用 API 接口开发完成三维系统对基础地理信息数据库的 SDE 空间数据
3、库引擎的空间数据库的加载，同时在二次开发的基础上完成对专题应用数据库中的各类所需要的档案数据和其他成果数据的加载。采用开放式设计来建设空间数据库，不同类别数据分库存储、统一管理，库与库之间提供多种数据接口。系统建设与开发采用面向对象的软件工程方法，包括面向对象的分析方法、面向对象的建模技术、面向对象的编程技术。严格按照软件工程的思想和技术要求进行工程需求分析、系统设计、编码、测试和维护、质量控制和工程的管理与监控，工程进行的各个阶段都能够提供完备详实的文档资料。严格按照软件工程的要求进行系统建设的规划、管理、开发、风险跟进及规避。工程建设充分利用软件工程工具。为保障工程进度和质量，引入工程管理
4、工具、配置管理工具、测试工具等；为规范开发过程引入 CASE 工具（如Rational Rose、Visio 等） 。系统设计过程利用 UML 进行系统建模、设计和开发：使用“用例图”分析工程需求，使用“类图”进行数据库结构及软件设计，使用“活动图” 、 “协同图” 、 “序列图”等分析数据、一、技术路线绍兴市土地勘测规划院洪安龙浙江省地理信息中心许大璐湖北省国土测绘院梁剑芳基于 Skyline 的三维地理信息系统应用的实践 50 功能动态流程，使用“部署图”规划功能与软件产品。软件开发过程采用面向对象的编程方法(OOP)，使用面向对象的编程环境和面向对象的 COM 组件开发技术。通过多种方法
5、优化设计、优化配置、提高性能。通过将多台服务器集群技术提高服务器性能；通过调整数据库服务器的内存、缓存、数据库服务器进程的优先级、磁盘 I/O 等措施来提高数据库的性能；通过空间索引、属性关键字索引来提高数据库访问的效率。三维地理信息系统主要由数据层、平台软件层、应用软件层、开发接口层四部分构成，如下图：系统整体架构图大范围多分辨率数据的调度、缩放、显示；多种数据类型包括影像、地形、矢量、数字栅格化地图、地名、三维模型的三维一体可视化表现；矢量、地名数据的符号化表现大范围影像、地形、矢量、数字栅格化地图、地名、三维模型快速高效的数据调度，实现无级缩放，方便用户浏览、漫游；支持地名、地名拼音缩写
6、搜索，可根据地名、坐标信息或范围信息进行快速定位；兴趣点实时标注与定位支持矢量数据、模型数据的查询，让用户获取其详细信息；提供三维空间中距离、面积、体积等量算功能用户自定义标注的管理支持用户通过自定义标注定位，查找标注所在区域；支持标注分类管理数据建库设计目的在于方便快捷的将经过数据规范化后的空间数据进行数据入库、管理。数据库中存储的数据具有良好的存储效率和数据检索能力。采用高效的空间索引组织管理空间数据；采用通用的数据集访问接口操纵、访问数据集；针对入库的数据采用数据压缩，提高数据存储效率三维空间数据库分为基础三维框架数据库、基础三维模型数据库。基础三维框架数据库主要存放各类遥感影像数据和
7、DEM 数据。基础三维框架数据库的具体组织形式为 skyline 软件定义的 MPT 格式文件。MPT 文件通过三维数据制作工具 Terra build 压缩好特定区域的正射遥感影像数据和 DEM 数据形成。基础三维模型数据库主要存放为方便查询需要而加入三维场景的各类矢量数据和三维模型数据。基础三维模型数据库的具体组织形式为 skyline 软件定义的 fly 格式文件。各类矢量数据和三维模型数据可通过 Terra Explorer pro 连接基础地理空间数据库和专题数据库导入到三维场景中并物理存储在 fly 文件里。基础三维模型数据库在数据建库中所需连接的基础地理空间数据库和专题数据库的具
8、体内容包括：DLG 数据库、电子地图数据库、专题成果数据库。三维地理信息系统是 GIS 发展趋势之一，由于三维GIS 具有多维信息处理、表达和分析的特点，在城市应急反应、虚拟旅游、智能交通、城市规划与设计、电子商务与小区管理、无线通信基站选址、城市微气候和大气污染模拟、噪声分析、地质与地下管线等十分广阔的领域，特别是在空间信息的社会化服务中，基于三维 GIS 的应用都有着越来越明显的优越性和不可替代性，在国土资源管理领域，特别是土地产权产籍管理向空间管理延伸，城市地下空间管理，地质灾害防治等领域三维地理信息系统应用必将具有广阔的前景。：。 。 。 。 。 。系统整体架构海量数据大范围实时漫游空间信息查询、分析二、系统功能三、数据库设计四、结语多种类型、多种分辨率的海量数据一体化三维表现
