XX水务三维初步设计

XX市防汛抗旱三维数字系统初步设计目录系统设计-总体设计

防汛抗旱三维数字子系统将沿用“两台一库”的设计原则，保证未来系统的可扩展性和兼容性，系统总体结构如下图所示。系统设计-系统结构拓扑图系统设计-数据处理流程地理信息数据处理流程用户管理处理流程业务应用数据流程三维模型的处理流程系统设计-三维可视化处理流程1.海量多源、多时相、多尺度空间数据的融合2.建立数据金字塔3.建立空间检索

系统设计-海量数据的网络发布在网上需要传输的数据有两种，一种是海量的三维地形数据，另一种是业务数据。业务数据可以通过IIS来发布，但是如何高效快速的发布海量三维地形数据，是一个技术难题。网络发布模块在系统设计时充分运用了分布式计算、动态数据加载等相关领域最新技术，实现了数字化场景可视化环境的快速传输和大规模网络终端运行。此技术主要有以下特点：1．以流文件形式动态平滑传输。2.数据传输不受网络带宽的限制3．传输负载动态平衡系统设计-数据库设计本次数据库建设将采用MSSQLServer2000作为服务器，同时开发数据同步组件，完成系统业务数据库与指挥系统一期工程Oracle数据库相关信息的同步。结构示意如下图：系统设计-DEM及DOM存储设计在Oracle10g的GeoRaster模块支持下,提出对影像的物理存贮和影像数据库组织管理的可行方案,并针对在Oracle中建立影像的金字塔、实现影像的压缩、影像索引等方面说明了具体的实现办法。在影像数据库组织方面,提出2种组织模式无缝影像层模式和分幅影像层模式;在数据访问效率方面,通过建立影像数据金字塔和基于影像块建立R树空间索引来提高数据访问效率;在数据压缩方面,在遵循OracleGeoRaster架构的基础上,通过扩充GeoRaster的影像元数据来支持数据压缩存贮能力。系统设计-数据接口设计1.业务数据接口

业务数据采用会商系统及其他相关系统现有的数据，采用WebService及XML方式获取。2.系统内部接口内部接口是指系统内部各个模块之间的接口，主要有系统客户端与系统服务接口，负载均衡器、WEB空间服务、ASP程序接口，WEB空间服务与Oracle数据库接口。3.系统外部接口

系统与操作系统的接口、系统与空间数据库的接口、信息采集终端与系统的接口

系统设计-一期功能设计三维地形生成三维地形展示洪水调度三维仿真现场数据采集传输系统工具功能设计-系统工具三维场景展示与查询功能三维量测与标注功能三维分析功能系统管理功能系统工具-三维场景展示与查询提供基本的三维地形漫游工具，快速进行场景放大、缩小、旋转、飞行、图层控制等功能，使用户能够在三维场景中实现前后、左右、上下任意角度和方位的旋转显示、无级缩放、快速无缝浏览，提供旋转飞行、平移运动等多种运动模式。系统工具-三维量测与标注功能三维量测包括三维空间距离量算、水平距离量算、垂直距离量算、地表距离量算、平面面积量算、地表面积量算等功能。标绘工具提供用户创建点、线、面、箭头、三维模型等工具，并保存到数据库中，为防汛抗旱工作提供相应的技术工具。。地表面积测量标绘系统工具-三维分析功能提供两点通视分析、扇面通视分析和危险域分析、提供适合水利河流湖泊或城区积水应用的点源淹没分析和流域淹没分析、提供适合工程应用的基于地形的剖面分析和挖填方分析、提供基于地形坡度的最佳距离分析等三维分析功能。。扇面通视分析（左图为分析范围，右图为分析结果，红色区域为不可见范围）系统工具-系统管理模块为了保证数据的完全性、完整性、精准性和权威性，同时也为了保证数据传输速率，本系统通过用户和密码的方式来限制非本系统用户使用本系统。用户在会商系统进入的时候，不需要单独登录，但是只有浏览功能，如果需要进行高级的分析功能，则需要重新输入用户名密码以登录本系统。此外，系统给不同用户分配不同的权限：普通用户也只有浏览功能；上级领导用户可以查阅下属各单位的所有资料、总部领导用户则可以查阅、分析系统所有的资料；研究用户可以调用自己研究领域内需要的所有资料和执行相应的分析。管理员用户具有最高权限，可以对系统的用户、数据等进行操作。关键技术及创新点1、三维地理信息平台技术2、河道三维地形生成引擎（创新点）3、海量数据融合与传输4、现场数据采集与传输关键技术-三维地理信息平台

三维地理信息平台是一个完整的的基于网络的三维数字地球可视化与分析平台，是国内先进的三维地理信息系统平台。主要特点：1、企业级产品设计2、三维数据编译和发布3、二次开发支持

河道三维地形生成是这个系统中的重要关键技术，为实现河道地形三维可视化，首先要对DEM的数据进行组织，DEM的获取有实地采集法、摄影测量法、现有图数字化法。由于本系统采用的DEM数据具有量大及网络间隔大的特点，使用了现有图数字化法。结合已有的实际河道的测量数据、设计数据与矢量地形图，利用差值计算方法，得到河道地形的Grid（网格）数据。关键技术-河道三维地形生成引擎关键技术-海量数据融合与传输1、海量多源、多时相、多尺度空间数据的融合

系统搭建的第一步是创建三维地形，即用多时相、多尺度卫星影像等数据，叠加DEM数据，合成具有实际大地坐标的、带有地形起伏的三维仿真地形。在该过程中，软件充分运用了金字塔数据引擎、四叉树数据索引算法、快速LOD算法、小波快速压缩等先进的空间数据处理、存储和检索方法及三维可视化技术，构建具有高度可信度和可用性的数字化三维仿真地形。关键技术-海量数据融合与传输2、海量数据的网络传输

在本系统中所指的海量数据是指遥感影像数据和三维模型数据以及河道测量数据和设计数据。

在网上需要传输的数据有两种，一种是海量的三维地形、影像及三维模型数据，另一种是也多媒体（模型）的业务属性数据。属性数据可以通过IIS来发布，但是如何高效快速的发布海量地形数据，是一个技术难题。网络发布模块在系统设计时充分运用了分布式计算、动态数据加载等相关领域最新技术，实现了数字化场景可视化环境的快速传输和大规模网络终端运行。此技术主要有以下特点：1）以流文件形式动态平滑传输2）在较低网络带宽条件下，传输服务仍能保证3）传输负载动态平衡关键技术-现场数据采集与传输

防汛工作人员可以携带数据采集设备（具有GPS和拍照摄像功能的数据采集终端）沿河道对现场的数据进行实时采集（数据主要包括：照片、视频以及文本资料等）并将这些资料通过系统提供的功能实时回传到防汛指挥中心和数据库，并在防汛抗旱三维数字系统以及相关二维系统中中进行展示，为防汛抗旱的指挥者提供第一手的现场资料，同时这也是固定工程视频采集的一种补充。

实施与培训计划项目/时间第一月第二月第三月第四月第五月第六月第七月第八月第九月需求调研

系统详细设计

系统开发

系统测试

系统部署和实施

系统试运行及初步验收

项目实施计划实施与培训计划项目培训计划

技术培训的对象主要包括系统维护人员、技术人员和业务操作人员，并在今后负责本项目日常维护和管理。参加培训人员应具有一定系统管理经验，最好具有网络和一定计算机操作使用