基于Skyline的三維數字港口岸線審批系統建設

黃 湘，李露露，戴安娜，陳穎艷

(1.廣西壯族自治區交通規劃勘察設計研究院，廣西 南寧 530029；2.廣西壯族自治區交通運輸廳，廣西 南寧 530012；3.廣西壯族自治區港航管理局，廣西 南寧 530012)

基于Skyline的三維數字港口岸線審批系統建設

黃 湘1，李露露2，戴安娜1，陳穎艷3

(1.廣西壯族自治區交通規劃勘察設計研究院，廣西 南寧 530029；2.廣西壯族自治區交通運輸廳，廣西 南寧 530012；3.廣西壯族自治區港航管理局，廣西 南寧 530012)

文章以廣西北部灣港口岸線規劃數據為基礎，使用Skyline和3DMax軟件技術相結合的三維地理信息技術，搭建了廣西北部灣港口岸線數字化規劃管理平臺。該系統平臺既能實現在審批業務操作過程中對岸線規劃、選址的三維可視化申報，又可確保相關岸線申報文檔、圖片等資料的有機管理，以及后續的查詢檢索，為岸線使用審批業務可視化、精細化、科學化管理提供思路。

三維地理信息技術；Skyline；3DMax；岸線審批；數字港口；系統建設；可視化

0 引言

岸線使用審批業務是指規范港口岸線使用審批管理、保障港口岸線資源的合理開發與利用，在港口總體規劃區內建設碼頭等港口設施使用港口岸線[1]。在岸線使用審批業務中，申報人需提交岸線使用申請表、申請人情況、可行性報告及海事、航道部門關于建設項目的意見等各種資料。一方面，如何快速、準確、直觀地將申請者使用的岸線展現在港口中，并及時根據港區總體規劃快速做出審批意見，提高工作效率，是亟待解決的問題；另一方面，如何有機、高效地將繁復的審批材料組織管理存檔，便于后續查詢使用，也是一個迫切需求。對此，國內已有不少地方建立了岸線使用審批系統，但鮮有將岸線使用審批系統與地理信息系統相結合，實現圖文對應，形象直觀地表達出

審批岸線與已有港口規劃岸線位置，進行對比分析。容易造成港口岸線使用審批管理混亂，后續查詢檢索不便等問題。

隨著科技的發展，人們越來越多地要求以三維的方式來再現世界，于是就出現了三維虛擬仿真港口系統和三維地理信息系統[2-4]。這兩類系統，都能以三維的方式對港口進行展示，滿足人們對管理直觀、形象的需求。同時，由于三維地理信息技術的可量測性、可分析性等實用特點，將逐步取代三維虛擬仿真技術，成為數字港口、智慧港口管理業務中的主流技術。

本研究將利用Skyline和3DMax軟件技術相結合的三維地理信息技術，搭建廣西北部灣港口岸線數字化規劃管理平臺。該系統平臺可將用戶已有各種地理信息數據、規劃審批數據、業務屬性數據等無縫融合，游記管理，提高岸線審批業務的管理效率；實現港口審批使用岸線三維再現，提升展示效果。

1 使用Skyline與3DMAX軟件搭建三維數字港口岸線審批系統的方法

1.1 系統建設思路

廣西北部灣港口岸線數字化規劃管理平臺可以將遙感影像數據、港口規劃CAD數據、數字高程數據以及其他多媒體數據、規劃業務數據等進行有效的集成，生成具有真實坐標的、帶有地形起伏的三維場景，并且可以在此基礎上疊加基礎地理信息數據、各類專題矢量數據、規劃業務數據以及三維模型等，構建真實的三維場景。在該三維場景內，除了可以直觀、逼真、有效地表達和展現各種港口規劃地理信息之外，系統還支持常用的坐標定位、屬性查詢、統計分析、量算等功能，系統平臺操作界面如圖1所示。

圖1 廣西北部灣港口岸線數字化規劃管理平臺界面圖

該系統平臺以基于世界先進的海量三維數據網絡發布技術和時空三維地理信息可視化技術為基礎，以國家空間基礎設施為框架，集成沿海港口的現狀資料，包括港口地形圖和高分辨率衛星影像圖，港口設施資源(建筑物、設備、構造物)以及規劃數據(作業區、港區、用地等規劃數據)，建立一個能快速提供真實準確的空間資源信息平臺，并能進行綜合分析和輔助設計等操作，實現沿海地區海岸線資源和港口規劃的數字化、可視化及動態顯示，為政府部門和港口相關行業提供規劃、設計和決策支持的基礎框架信息，為涉港項目的前期決策和電子政務的實施提供統一標準的信息支撐平臺和環境，從而為港口的科學管理、規劃決策提供可靠依據。同時系統建成后，可以通過網絡(局域網和互聯網)實現共享，被港口以外的業務部門所用，實現信息共享，避免重復建設。

系統建設具體思路如圖2所示。

圖2 體系建設思路圖

1.2 系統所需關鍵技術

(1)三維地理信息技術-Skyline

Skyline是全球領先的三維地理信息軟件，以其海量數據的管理能力著稱。本系統應用Skyline軟件的TerraBuilder模塊，實現將歷年港口影像和數字高程根據坐標匹配進行有機融合，構建北部灣三個港口三維地形。然后在TerraExplorer三維地形模塊上添加港口三維模型、港口規劃CAD數據、港口碼頭作業區屬性數據(噸位、類別、用途等)，構建北部灣港區三維業務場景。通過TerraDeveloper模塊，實現規劃審批業務流程的電子化，并和三維業務場景有機結合，實現審批坐標與三維場景的自動轉換。當用戶提交審批時，可以自動將用戶申請坐標做落到對應的港區內，通過在三維環境里查詢港區相應的屬性，實現審批內容比對，從而快速得出審批結論。

(2)三維半自動建模技術-3DMax

3DMax建模技術是根據實際拍攝照片，真實還原三維物體的過程。在本課題中，充分利用了北部灣港口已有規劃數據，以CAD數據作為底圖，通過屬性賦予高度和不同的類別，構建港口模型類別庫，將港口常用的模型如吊車、起重機、煤堆、叉車、鋼材等進行分類建模，通過TerraExplorer里面進行有機組織，實現根據位置批量復制加載模型，實現對北部灣港口的半自動建模。對于不重要的地物，如港區周邊房屋，可以通過TerraExplorer軟件依據房屋輪廓線畫圖自動建成房屋。

以Skyline和3DMax軟件技術相結合，搭建港口岸線三維模型如圖3所示。

圖3 港口岸線三維模型圖

(3)空間數據庫-SQLServer

本系統采用了空間數據庫，可以方便地將港口規劃審批業務中的文字、圖片、坐標等信息，通過唯一位置標識進行有機統一管理，既可實現現有數據的歸檔，又可實現對歷史審批事件的查詢，同時提供了和三維場景的接口，實現數據庫與三維場景無縫連接。岸線使用審批界面如圖4所示。

圖4 港口岸線使用審批界面圖

2 結語

廣西北部灣港口岸線數字化規劃管理平臺是衛星遙感技術與數字化地形信息相結合的數字地球技術具體在港口規劃業務領域中的應用。該系統平臺的應用不僅實現了港口岸線使用審批業務的無紙化辦公，提高港口岸線審批業務的效率，減少實際踏勘頻率，同時也將港口相關數據管理、開發、安全等信息集成至一個系統平臺，能滿足各個行業進行與港口地理空間相關信息的采集、應用、交互和共享，為各種來源的數據，提供協調坐標、存儲和集成信息等工具，并能提供標準參照數據及運行環境。

廣西北部灣港口岸線數字化規劃管理平臺的推廣應用，改變了傳統的港口岸線使用審批方法，使岸線使用審批業務可視化、精細化、科學化管理，對全面推進港口數字化進程具有十分重要的意義。

[1]中華人民共和國交通運輸部，國家發展和改革委員會令.港口岸線使用審批管理辦法[Z].2012.

[2]邱有春.虛擬校園場景建模和漫游系統實現[D].成都：電子科技大學，2009.

[3]李 強.三維虛擬場景系統研究[D].西安：西安電子科技大學，2008.

[4]齊 敏，郝重陽，伶明安.三維地形生成及實時顯示技術研究進展[J].中國圖像圖形學報，2000(4)：269-275.

Skyline-based 3D Digital Port Shoreline Approval System Construction

HUANG Xiang1，LI Lu-lu2，DAI An-na1，CHEN Ying-yan3

(1.Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029；2.Guangxi Department of Transportation，Nanning，Guangxi，530012；3.Guangxi Port and Shipping Authority，Nanning，Guangxi，530012)

Based on Guangxi Beibu Gulf port shoreline planning data，and by using the three-dimensional ge-ographical information technology combining the Skyline and 3DMax software technology，this article built the Guangxi Beibu Gulf port shoreline digital planning management platform.This system platform can both achieve the three-dimensional visualization reporting of shoreline planning and location selection during the approval business operations and ensure the organic management of relevant shoreline declaration documents，pictures and other information as well as follow-up query retrieves，thereby providing the ideas for visualized，meticulous，and scientific management of shoreline usage approval business.

Three-dimensional geographic information technology；Skyline；3DMax；Shoreline approval；Dig-ital port；System construction；Visualization

U651+.2

A

10.13282/j.cnki.wccst.2015.04.027

1673-4874(2015)04-0097-03

2015-03-05

黃 湘，碩士研究生，主要從事水運工程設計工作。