三維數字城市管理平臺的系統設計與實現

張月香

(山東正元地球物理信息技術有限公司，山東 濟南　250101)

?

三維數字城市管理平臺的系統設計與實現

張月香

(山東正元地球物理信息技術有限公司，山東 濟南250101)

隨著“數字城市”建設的推進，地理信息系統建設進入全面發展階段，加快基礎空間數據更新頻率的需求日趨強烈。如何有效的使用基礎空間數據，為城市建設增磚加瓦成為政府部門關注的問題。該文主要闡述某個城市的系統方案設計、體系架構、網絡架構與實現功能，為其他三維數字城市管理平臺的建設提供一定的參考依據。

數字城市；三維；政府部門

引文格式：張月香.三維數字城市管理平臺的系統設計與實現[J].山東國土資源，2015，31(9)：70-72.ZHANG Yuexiang.Design and Implementation of 3D Digital City Management Platform System[J].Shandong Land and Resources,2015，31(9)：70-72.

0　引言

基礎空間數據作為社會發展中基礎性、關鍵性戰略資源，為政府管理輔助決策等方面提供了資源保障，在政府部門信息系統建設中發揮了巨大作用[1]。

但是，隨著“數字城市”建設的推進，隨著公共安全、應急聯動等對基礎空間信息的保障能力提出新要求，目前共享方式已不能滿足需要[2]，建設三維數字城市，不僅大幅提升城市基礎數據的開發利用水平，而且對政府部門間、不同行業的信息資源共享服務應用具有重要的借鑒價值[3]。

1　建設意義

該項目的實施建設：不僅有利于提升整個城市的綜合實力，而且有利于城市經濟運作與國際市場協調，是推動改革的重要舉措[4]。

能實現對城市地理空間信息資源的合理規劃和有效管理。能徹底改善“信息孤島”現象。能較好實現各類地理空間數據的整合，維護更新現勢數據。將在土地利用動態監測、農業、林業、防汛防災、城市規劃乃至日常生活等領域具有廣泛應用前景。

2　系統建設目標

系統的建設目標：“數字城市”是一個由多種高新技術支持的計算機網絡信息系統。它不僅能在計算機上建立虛擬城市，更主要的是能促使城市不同部門、層次之間的信息共享，減少資源的浪費和功能重疊，進而從宏觀全局的角度制定城市規劃和管理的整體戰略[5]。“數字城市”的基本內涵包括以下幾個方面：城市信息資源的開發與應用；城市信息基礎設施建設；城市信息技術的開發與信息產業的發展；城市信息化的標準、規范與法規的制定；信息人才的培養與信息知識的普及。

3　系統體系架構

系統的整體體系結構遵循三層架構體系，包括數據層、邏輯層和應用層3個應用層次。采用B/S結構的組織模式，為政府提供對多種數據等的管理，系統采用ArcServer為GIS平臺，Oracle為數據庫服務器，利用多種軟件技術，實現對國土規劃數據、安全生產數據等的顯示、查詢、統計等功能，為城市規劃管理工作提供支撐。總體結構圖如圖1所示：

圖1　系統總體框架圖

數據庫層：為系統提供基本的數據服務。

邏輯層：包括GIS服務層和系統功能層2個層：GIS服務層提供底層GIS管理服務；系統功能層在開發接口之上封裝一套統一開發接口，實現對底層數據的訪問。

應用層：此層是系統主要應用模塊，用戶通過桌面訪問系統數據，進行查詢、統計分析等工作。

4　系統功能設計與實現

系統要為政府網絡辦公和對外服務提供應用，大部分用戶通過瀏覽器來應用系統，政府管理員使用桌面系統維護系統數據。系統運行網絡架構如圖2所示。

根據系統的設計目標和用戶需求，三維數字城市平臺由三大子系統組成：三維展示子系統、數據管理子系統和共享服務子系統。系統主要通過局域網及專網實現信息共享，滿足市政府對三維數字城市平臺的數據訪問及編輯的要求。

圖2　運行網絡架構圖

4.1三維展示子系統

三維展示子系統根據用戶的需求，設計了系統登錄、圖層控制、專題應用、空間分析、路徑瀏覽、視圖工具、信息查詢等功能模塊。

圖層控制：能夠對圖層的分類、順序、是否可見等內容進行管理。

空間分析：包括量測、通視分析、填挖分析、淹沒分析等分析功能。

路徑瀏覽：包括地面瀏覽、航空瀏覽等功能。

視圖工具：包括雙屏聯動(如圖3所示)、地形編輯、影像影藏等功能。

信息查詢：包括關鍵字查詢、點擊查詢、空間查詢等功能。

輔助工具：包括熱點添加、數據導入、方向指北等功能。

圖3　雙屏聯動效果

4.2共享服務子系統

(1)數據服務接口。提供有關的地理空間數據服務接口，將基礎地理信息數據庫中的DLG，DOM，DEM，電子地圖、多媒體數據、三維模型數據、興趣點等基礎空間數據、元數據等發布成符合XML，WMS，WFS 等標準的數據服務接口，可同時為多個部門的應用提供數據共享服務，達到數據統一更新、實時發布的目標。

(2)基礎地理信息共享服務模式。由于委辦局眾多，各委辦局對基礎地理信息的數據需求、應用系統的開發模式均各不相同，平臺提供4種共享模式。通過數據接口，直接在線訪問的數據模式；基于服務的空間數據共享模式；基于圖片的空間數據共享模式；通過介質拷貝，提供特殊需求的部門服務。

4.3數據管理子系統

提供海量影像數據和DEM數據的合成工具，可生成三維平臺中的應用場景。在三維平臺后續實際應用中，使用合成工具可方便完成影像數據和DEM數據的更新。

4.4系統實現主界面圖

根據設計要求，系統最終主界面如圖4所示。

5　結語

三維數字城市管理平臺的建設為改善政府部門的辦事方式和工作效率提供了有利的平臺。該文詳細介紹了系統的體系架構、網絡架構和系統的功能模型設計，并將最終的實現頁面進行了展示，為類似

圖4　系統主界面圖

系統的建設提供了參考。但功能方面還有些不足，將在以后的建設中逐步完善。

[1]柳永綱，朱芳芳.數字化城市管理系統的組成與建設中的注意事項[J].科技創新與應用，2015，(15):90.

[2]倪曙，史華林，馬小偉. Skyline平臺下構建三維數字城市的研究[J].江西科學，2013，31(2):190-192.

[3]韓娟,徐杰. 基于“數字城市”地理空間框架的國土資源檔案管理系統的設計與實現[J].山東國土資源，2014，30(7):76-78.

[4]王晶,高翔. 數字城市建設中的技術應用探討[J].電子制作，2015，(11):111.

[5]張宏偉，薛飛.包頭市三維數字城市建設實踐[J].城市建設理論研究，2012，(34):36-38.

Design and Implementation of 3D Digital City Management Platform System

ZHANG Yuexiang

(Shandong Zhengyuan Geophysical Information Technology Limited Corporation, Shandong Jinan 250101, China)

Accompanying with the promotion of the "digital city" construction, geographic information system construction has been developed well. Thus, the demand of speeding up updated frequency of the basic spatial data is increasingly strong. How to effectively use the basic spatial data for urban construction has been concerned by government departments. In this paper, system design, system architecture, network architecture and implementation of a city have been mainly described. It will provide some references for other three dimensional digital city management platform.

Digital city; three-dimensional; government departments

2015-06-23；

2015-08-14；編輯：王敏

張月香(1984--)，女，山東萊蕪人，工程師，主要從事三維系統的研發與研究；E-mail：zyx_1017@126.com

P208

B