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二三维一体化警用地理信息系统建设思路

       在公安业务的开展中,地理信息系统多被应用于指挥工作的开展以及巡逻任务的完成,除此之外,刑事案件侦破,人口调查,治安管理,维持交通、警署保卫工作以及反对恐怖组织等工作也对地理信息系统有了越来越多的需要,通过将这些工作开展的相关讯息附加在该系统中,能够提升公安部门的工作效率以及工作所取得的效果。传统的警用地理信息系统都是建立以二维电子地图和遥感影像为主要地理环境载体的二维警用地理信息系统,已经越来越不能满足公安系统的信息化的要求。这是由于二维地理信息系统全部的空间地形信息均以点、线、面的形式表现,它本身有着表达抽象化、符号化,表达不直观,判读分析较困难等不足,无法带给人们真实的感觉。

       随着信息技术特别是计算机软、硬件的发展以及应用领域的不断扩大,GIS技术的逐渐成熟,为公安信息化应用带来了新的技术扩展,三维GIS也是今后发展的一个方向,三维GIS具备许多二维GIS无法比拟的优点,例如更好的展现力,对海量空间数据具有更强的管理能力,更为直观的空间分析能力等。

       尽管三维GIS有二维GIS不可比拟的优势,但是在相当长时间内还无法完全替代二维GIS。二维GIS更加抽象、宏观、综合、易于空间分析。为了最大限度地利用二维资源,使二维GIS与三维GIS进行集成并实现联动,从而实现在同一框架体系下使两者优势互补。

二三维一体化警用GIS系统设计

       二三维一体化警用GIS系统是由二维GIS系统和三维GIS系统进行集成,对于作为底图的基础静态数据(不经常发生变化的数据),二三维系统则调用各自预先生成好的地图服务(如二维调用预先生成的瓦片服务,而三维则访问压缩好的三维数据流);对于变化更新的业务数据,采用可以通过服务的调用访问和操作相同的数据库,只是针对浏览、查询、分析的结果采用不同的方式展示。因此,在设计系统时首先要考虑到这两个系统的相对独立性,即在不联通的情况下,每个子系统都能完成独立的地理信息系统功能,而在连通的情况下,又要能实现两个系统间的互操作,如在二维系统上添加一个对象,在三维系统上也要同时出现所标的三维对象,反之亦然。另外,在二维上进行缩放、漫游时,三维场景也应跟着变化。

技术要求

       二三维一体化GIS技术在警用地理信息系统中的应用中,不仅仅只是维度的增加,更重要的是它需要实现数据存储、数据管理、可视化、分析功能等多方面的二三维一体化,让二三维一体化的警务地理信息系统深度融入公安业务。所以在二三维一体化警用GIS设计与开发过程中,都必须充分考虑以下相关技术要求

(1) 数据存储和管理一体化

       二三维一体化GIS各项功能共用一套地理空间数据,为实现该目标,在数据模型设计、数据组织与存储管理方面必须充分考虑二维、三维特点,尤其是数据在二维、三维显示切换时的转换效率,以及三维显示时的数据读取效率。在二维和三维显示环境下,有关地理数据装载存储、更新维护和地理数据访问的操作都使用同一套地理数据管理与访问引擎,以便于数据管理维护。

(2) 显示操作一体化

       在地理环境可视化时,各类数据元素既能用于构建二维环境,也能灵活、快捷地构建三维环境,涉及二三维一体化的多元数据集成显示和地图组织问题,以解决各类图层能有效在二维和三维环境下叠加显示,保证在相同显示比例尺下二维和三维图形能展示相同内容。

       二维和三维显示环境下的图形操控使用同一套规则、同一套人机交互解释模块,保持二维和三维显示环境下图形操控的一致性。图形的操作控制包括放大、缩小、漫游、旋转、前进、后退、地图定位(地名、坐标、书签、索引图)、图层控制,以及三维特有的俯仰、比高、跟踪球漫游和飞行漫游等内容。

     

二三维一体化显示

(3) 空间查询分析一体化

       在二维和三维显示环境下,支持相同的查询分析功能,包括属性查询、空间查询、地名查询、地图量算和地理分析等各类功能,查询分析能在二维和三维显示环境下以有效方式展现出来。

 

二三维人房查询一体化

位置查询二三维联动

(4) 服务一体化

       对业务系统的国土专题数据采用服务的形式发布,二维和三维采用相同的接 口和方法进行调用,对业务数据进行查询和修改。这样不管是在二维或三维环境对专题数据的修改一次,避免需要多次维护才能保证数据的一致性。

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