基于三維數字社區信息系統的社區管理方法研究

王克峰

(新疆維吾爾自治區第一測繪院，新疆 昌吉 831100)

一、引 言

社區是社會的基本單元，是構建社會主義和諧社會的基礎和細胞。社會管理的重心在社區，居民生活的依托在社區，維護社會穩定的根基也在社區。隨著城市化進程的日益加快和城市流動人口數量的日益增大，人口居住日趨密集，人口和房屋信息日趨復雜，社會對社區管理與服務的要求也越來越高，且應急處需要詳細的巷道和房屋的可視化、集成化信息。但是傳統的社區工作信息化程度普遍不高，且管理采用的信息大部分停留在紙質上，導致社區辦事總是要查閱大量的紙質檔案，無法實現社區信息的快速獲取，更談不上信息的綜合和集成應用，根本不能滿足新形勢下社區管理的客觀需要。

三維數字社區信息系統是指從社區管理的實際出發，以維護社會穩定和服務社區群眾為目標，依托現代地理信息技術、虛擬現實技術、網絡技術、信息系統技術等建立起的“管理信息化、服務集成化”的社區綜合管理和服務平臺。三維數字社區信息系統是適應“四知四清四掌握”工作機制的“單位化管理、網格化覆蓋、責任化服務”的社區管理的新途徑、新方法。

本文以昌吉市綠洲路街道攬翠社區為例，探索三維數字社區信息系統在新型社區管理與社會服務中的新方法、新手段。

二、目標的設定與實現的思路

1. 社區資料的數字化

數字化是實現管理與服務信息化與自動化的基礎。這就要求對社區管理與服務所涉及的地理信息資料、三維模型資料、專題業務資料進行數字化處理，使之成為能夠被調用或入庫的電子數據，包括與社區管理和社區地理位置相關的各類數據。數據內容上包含描述區域地表形態、地表要素信息的基礎地理空間數據，表達社區專題業務及環境、資源等方面參考信息空間分布的專題數據，以及與專題業務相關的各類文本、照片資料；數據形式上有空間矢量數據、數字高程模型數據、遙感影像數據、文本數據等。

2. 社區信息的可視化

可視化是社區管理的新要求，主要通過三維建模來實現。建模的內容包括：① 地形的建模，采用DEM和遙感影像數據，使用Skyline軟件家族中的TerraBuilder構成地表模型；② 建筑單體的建模，在3ds Max中，通過創建建筑模型和建筑紋理貼圖，創建出單體建筑模型；③ 環境小品的建模，主要用二維的模型結合透明貼圖來創造出三維的環境小品模型效果。三維模型建好后，還要按要求建成三維模型數據庫。

3. 社區管理的信息化

信息化從某種意義上講就是以計算機為核心的智能化管理工具，其通過智能化管理來實現信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息再生和信息利用。本項目主要通過對數字化處理資料的數據庫建設來實現社區管理的信息化。數據庫建設主要包括基礎地理信息數據庫建設、三維模型數據庫建設、社區業務信息數據庫建設三方面。基礎地理信息數據庫建設是將準備好的大比例尺地形圖數據進行加工整理，建成基礎地理信息數據庫。地理數據分層組織，并通過統一的坐標系統，實現數據空間位置的對應；基礎地理數據采用國家系列比例尺基礎地理數據的分層組織規定并命名，整個區域范圍內分層不分幅；專題地理數據按照專題內容分層組織。三維模型數據庫建設是以商用軟件(Skyline等)為主、3ds Max為輔的方法進行建模的。建模的內容包括地形的建模、建筑單體的建模、環境小品的建模等。模型建好后，按要求建成三維模型數據庫。社區業務信息數據庫建設是對社區管理和服務所需要的單位、住宅小區、人口、房屋、商業、服務業、超市等專題信息進行分析、組織和加工入庫，形成社區業務信息數據庫。

4. 社區服務的集成化

集成化是通過開發信息系統來實現信息的集成管理與應用。開發三維社區地理信息系統，將為用戶提供強大快捷的各項功能，包括基礎查詢功能、空間定位功能、三維飛行功能、圖形數據與屬性數據維護功能等。一個完善的地理信息系統平臺，最終要將三方面的內容：基礎地理信息數據、三維模型數據、社區專題業務數據集成在統一的運行環境中，實現屬性數據與空間數據的同步顯示與查詢，以及二維、三維場景的無縫切換。Skyline平臺提供了二次開發的功能，筆者以Microsoft Visual Studio 2005和Dreamweaver 8為開發工具，并利用Skyline平臺軟件提供的二次開發接口及相應的功能模塊實現系統的開發與集成。

三、項目實現關鍵技術

1. 系統總體構成

“昌吉市攬翠社區三維地理信息系統”的建設過程遵循相關技術規范，系統由應用軟件、數據庫、軟硬件三部分構成，如圖1所示。

圖1 系統總體構成

(1) 技術標準與規范

系統建設遵循有關的數據庫建設和軟件開發等方面的國家及行業標準、規范，為共享交換、后續擴展奠定基礎。

(2) 系統數據庫

數據庫是系統建設的基礎和核心內容，本系統將收集社區管理工作中涉及的基礎地理數據、專題業務數據、各類業務資料，包括空間數據、文本與多媒體數據等不同形式；系統數據庫建設將實現上述資料的一體化綜合管理，為各項應用服務功能的實現打下基礎。

(3) 系統應用軟件

應用軟件是整個系統面向用戶的應用層，各項功能的合理設計與實現直接關系到系統的應用效果。本系統根據需求分析設計各項功能，以為用戶提供便捷有效的服務工具，真正實現“統一管理、便捷查詢、輔助分析”的系統建設目標。

(4) 軟硬件環境

軟硬件環境是數據處理、存儲、應用、輸出，以及軟件功能開發、運行等全過程的軟硬件設備的有機組合，是系統開發實現和運轉的基礎設施。

2. 三維數字社區信息系統的開發

三維社區地理信息系統的基本架構如圖2所示。

圖2 三維數字社區信息系統的基本架構

(1) 數據層

該系統基于SQL Server數據庫平臺，將電子地圖數據、影像資料數據、三維模型數據、社區業務數據進行加工和入庫，分別存放在相應的基礎數據庫、三維模型數據庫、社區業務數據庫中，并在“空間屬性數據庫”與“業務數據庫”之間建立綁定，如哪些業務要融入到GIS中，地圖需要標注哪些對象，對象如何描述等。

(2) 平臺層

該系統主要基于Skyline平臺予以實現，即以Skyline軟件平臺進行二次開發和系統集成。

平臺層代碼采用JavaScript腳本編寫，開發環境為Microsoft Visual Studio 2005。在網頁代碼中添加