新疆-三维PGIS技术方案

三维PGIS技术方案三维PGIS技术方案项目需求公安信息化扁平化近年来，我国经济社会发展增速逐步减缓，社会矛盾频发，经济社会环境渐趋复杂，特别是巴黎暴恐事件、云南昆明暴恐事件以及全球反IS的严峻形势发出了警示，与此同时，新形势下，各种新形式利用高新技术的犯罪层出不穷，给公安机关侦破案件带来了不同程度的阻碍，让社会公共安全领域的主要责任主体之一的国家公安部门面临着巨大压力,社会公共安全领域的改革与发展得到了越来越多的关注,迫切要求有更多的新技术，尤其是信息技术能够对公安部门的深度改革提供强力支撑。公安信息化扁平化随着计算机技术、互联网技术、物联网技术的不断发展和成熟，世界成为了一个大的信息载体，扁平化趋势已然不可逆转。网络和信息技术已前所未有的速度和力度改变并创新着人们的生活模式。公安信息化发展公安行业是我国较早开展信息化建设的行业之一，1998年，公安部为适应在现代经济和社会条件下打击犯罪、维护社会治安、提高办公效率和执法能力以及为社会提供信息服务的需求，提出了“金盾工程”的建设计划和“科技强警”的战略决策。空间信息应用是公安行业信息化的核心应用之一，空间信息技术和空间信息数据是公安信息化体系中的重要组成部分。公安行业是典型的全国联网，公安信息化需要海量数据存储和共享的空间信息应用服务。空间信息技术向着网络化、海量化和分布式及联机计算方向发展，从技术的角度上已经为公安行业的空间信息应用创造了条件。公安部自2009年启动PGIS平台建设试点城市以来，多次召开全国PGIS平台建设、推广、促进会，广泛收集意见，并对PGIS平台软件进行了多次升级，在部、省、市三级展开了PGIS平台部署及基于PGIS的应用系统开发，取得了显著的成效，全面展示了信息系统在公安机关打击犯罪方面的综合应用成效。公安PGISPGIS平台是“金盾二期”三大高端应用平台之一，被纳入全国公安装备“十二五”规划。将PGIS平台建设放在提高公安整体工作能力水平的高度来把握，通过平台建设，拉动信息资源整合，打破壁垒，实现跨地区、跨部门、跨警种的信息共享，提升资源共享水平；要充分利用空间地理信息技术的可视化和直观优势，提高公安信息化应用的整体水平，推动警务机制改革创新，在勤务方式、指挥调度等方面开展深度应用。按照公安部PGIS平台建设要求，通过PGIS平台部署、数据库共享、标准接口开发、公共资源接入、基础应用建设等工作，在省、市各级搭建一个开放式PGIS基础架构。利用全省统一的空间数据共享服务工具，实现全省互联互通，利用全省统一的空间数据库管理平台，实现三大数据库的动态更新维护。实现全省基于一张图、一门户、一集成服务基础架构的资源大共享，最终实现警务工作集成信息化、管理精细化、指挥扁平化的总体目标。公安PGIS探索创新公安行业是一个多层次、多专业的行业，不同管理层面、不同专业警种在工作机制、管理体制和技术专业方面存在着较大的差异，造成了公安行业在不同区域、不同层次的需求差异很大。近些年社会公共安全需求的不断升级，信息获取种类要求越来越丰富，细节要求越来越多，PGIS涉及更加范围广泛，包括公安行业和特种行业，包括公安系统的情报部门、科技信通部门、监所等，覆盖了治安、交通、刑侦、禁毒、巡逻、户籍等主要警种，特种行业主要为旅店、娱乐、楼宇管理、机修、典当、印章等。公安信息化技术处于不断更新的状态，物联网技术的广泛应用、云计算技术的兴起都使得公安信息化技术不断更新换代，针对公安行业特有的专业技术技能，设计出符合公安需求的新产品；公安PGIS作为公共安全的防线，必须将最新的科技第一时间与公安业务相结合，才能适应严峻的安全形势保障需求，扭转被动出击，大海捞针的局面，发现在先、主动防范、有备而战，减少警力和群众的生命财产的损失。基础数据快速更新现代社会快速发展，城市建设日新月异，人口流动变化成为常态，面对如此复杂多变的环境和拥有高科技的潜在威胁分子，公共安全信息的快速更新是重要而必须的基础保障。传统的地理信息测绘手段，主要依靠人力辅助设备，周期漫长，已经无法适应基础数据快速更新的需求。近几年，倾斜摄影技术迅速国产化和大规模应用，为智慧城市、规划、国土、测绘、军事、灾害应急、农业、林业、水利、旅游、电力、油田、环境保护等多种行业提供二三维一体化的数据来源。倾斜摄影技术有“三高”，高效率、高精度、高真实感，同时，倾斜摄影能生产出传统的测绘4D产品，对传统测绘而言是革命性的技术。倾斜摄影技术以及海量云计算自动生产软件Photomesh的适时出现，解决了基础数据快速更新的困扰和难题。SmartEarth的融合云计算的实景三维自动建模技术Photomesh解决了城市空间信息快速获取中海量高分辨率、大范围倾斜航飞数据生产的技术瓶颈，并且以全要素6D产品，极大的丰富了地理信息产品种类，使目前高昂的三维城市建模和基础地理信息获取成本大幅降低，同时效率提高了30～50倍，甚至更高。以30平方公里的中等城市为例，全部大于1米的地物均要建模，倾斜自动建模效率可达人工建模的30-50倍：传统建模外业摄影采集：最少需要10人.月，模型生产3000人.天，倾斜摄影数据采集一个架次.天；模型生产：60个节点.天。计算节点多的情况下，生产效率可谓神速。城市级大范围三维实景建模倾斜摄影以及自动建模技术该技术首次将倾斜摄影测量自动批量建模技术引入大规模城市建模中，首先，从数据获取手段来说，它颠覆了过去的正射垂直拍摄的局限，在低空以45度角对地面进行摄影测量，可以获得近地高分辨率航测影像；其次，在数据建模节点，该技术完全摒弃了传统人工建模的技术方法，整个过程完全无需人工干预，仅需要依据倾斜影像，通过摄影测量原理，对获得的倾斜影像、街景数据、照片等数据进行处理，最终得到三维模型，就能还原出最真实的真三维模型。解决了城市级大范围三维实景建模的难题，解决了PGIS真实展现现实世界和业务数据三维可视、分析的难题。重点场所，高空360度三维实景360度街景具有展示的真实性和便捷性，传统的街景视角不够开阔，大多以人或者车从地面的视角高度来表达现实世界，这样对于大面积地物目标，比如危化品单位、火车站、突发事件的广场态势等这类大型目标无法做到整体展现。无人飞行器在高空进行拍摄，结合SmartEarth快速自动建模技术，拓展了街景的可视角度和范围，形成高空360度影像，响应快、更新快，是PGIS系统必须和有益的补充。三维实景实时指挥及虚拟场景演习训练公共安全事件具有隐蔽性、突发性和瞬间破坏力，留给公安部门的时间可谓秒秒必争，1秒钟的延时往往就是生命的代价，相比较人员现场查勘，三维可视化能快速将态势呈现给决策指挥人员，为准确快速判断争取时间。同时，为了保障公安人员的安全和减少人员财产的意外损失，有效的演习训练以及场景熟悉，是非常有益和必要的手段。SmartEarth三维实景、天气、烟雾、水、火等自然现象的模拟，可结合VR头盔的虚拟场景演习训练，可以帮助公安人员面对常见的危险任务、场所，快速熟悉和适应现场火情、水情、爆炸引起的混乱，并通过反复的真实场景的虚拟现实训练，增强心理适应性，增强了公安人员现场的心理素质和自我保护能力。三维PGIS建设的战略意义PGIS平台的应用领域很广，在侦查破案、治安防控、交通管理、警卫安保、社区警务等方面具有很大的应用潜力，同时可与视频监控、无线通信、警力定位等进行融合应用。当前，各级公安机关都在努力构建科学高效、全时空的动态数字化治安防控体系和扁平化高效勤务指挥体系，离不开科技信息化手段的支撑，PGIS是支撑信息化体系的基础载体，PGIS也是一项长期、长效的建设任务。三维地理信息是战略基础资源地理信息是国家的战略资源，涉及国家经济、环境等多个方面，广泛利用于应急响应、导航、预报、决策制定和分析等领域。三维地理信息是保障国家安全必不可少的基础数据。只不过，传统人工建模方法，建模精度低、周期长、成本高、采集不便，严重制约三维地理信息以及大数据在PGIS中的应用。而地理信息处理与管理正在向自动化、智能化发展，三维空间数据管理成为研究热点，基于网格计算、云计算的地理信息系统解决方案不断涌现，海量空间数据管理方式发生了重大变化，三维空间数据管理已成为技术发展重点。作为国家安全战略，美国早就推出了GoogleEarth、Skyline、VirtualEarth、WorldWind、ArcGlobe等一系列基于网络和影像的大型数据管理和服务系统。全要素全感官立体智慧协同指挥传统的公安侦查指挥主要存在几个问题：一是各种装备往往分散使用、单打独斗，无法形成整体合力，设备和设备之间、前端和指挥之间信息孤立，指挥效率低，未能形成高档次、高要求的综合侦查指挥体系，不能满足现在公安多级侦查指挥的实际需要；二是缺乏现场视频指挥和位置指挥的综合能力，无法实现执法现场实时视频内容和位置信息的高度融合，满足不了指挥现场和后台领导之间多方实时视频通讯的需求，缺乏支撑公安指挥和辅助决策的有效可视化手段。需要一个能够进行宏观微观管理具有平台能力，将原有PGIS成果以及其他物联网信息融合到一起，即融合三维地理信息及业务信息、社会经济信息、传感器信息，多源多维度的进行展现、分析、应用，同时该平台应具有相当出色的稳定性、兼容性、扩展性，以适应快速变化的信息接入、信息系统和设备的融入。SmartEarth平台能够全产业链的整合管理地理信息以及全要素城市信息，包括：卫星影像、航拍影像、城市4D产品、城市地物属性、社会经济信息、警情、社会治安情报等等信息，并综合上述信息，逐步封装成适合公安的业务软件，实现三维可视化信息展示、管理、应用。2）为多终端提供统一的软件工具和数据源，减少对工具的学习、维护成本；3）提供三维可视化高辨识度的信息，适应不同层级专业公安人员解读信息的需要，避免出现虽然信息能共享，但存在解读障碍，出现协同壁垒。4）三维PGIS平台的建设，实现二三维联动，充分发挥二三维手段的优势，实现真实世界的全要素全感官管控。三维PGIS的建设目标依靠巨人的肩膀，可以站得更高，走得更远，基于多年的PGIS成果，结合先进的技术。三维PGIS建设，将适应公安侦查指挥信息化实战的需求，构建起公安综合的全要素全感官立体智慧的查控体系和指挥系统，促进公安的信息化应用、公共安全管控水平达到一个全新的高度，极大地提升公安的综合指挥作战能力，可以说有画龙点睛之意义，建设思路和目标如图1（虚线部分）。三维PGIS建设思路和目标（虚线部分）三维PGIS的建设目标有以下几个方面：基础三维地理信息建设和常态更新融合国产卫星遥感影像、覆盖全国的高分辨率资源三号卫星DSM成果、国家测绘局的天地图公众版地形图，采取倾斜摄影技术，对全区域实施航飞，利用先进的Photomesh自动生产软件以及与之配套的云计算中心，快速完成全区域的基础三维地理信息建设，并为常态更新打下基础。重点区域精细建模重大社会活动场馆、热点商业区域、重大涉恐地点场所，采用小型飞机平台，进行高分辨率的数据采集，建模，为日常演习训练、预案制作、应急指挥提供三维高分辨率的数据。三维PGIS平台建设和资源整合利用SmartEarth平台建设一套从基础数据生产、全业务链整合地理信息以及全要素城市信息，包括：卫星影像、航拍影像、城市4D产品、城市地物属性、社会经济信息、警情、社会治安情报等等信息，并综合上述信息，逐步封装成适合公安的业务软件，实现三维可视化信息展示、管理、应用的警务二三维联动地理信息云服务平台。该平台具有高度开放性、兼容性、可扩展性，实现原有系统和资源以及其他业务系统等等的对接和融合。系统兼容性：支持多操作系统Windows，Linux等；支持多源数据、多坐标系数据；兼容大多数二三维地理信息平台（比如ArcGIS）平台及矢量数据，支持WebGL，支持C/S，B/S框架；无缝融合传统关系型数据库，支持oraclesqlserver和postgre数据库;支持海量数据实时动态增量发布；支持通讯不稳定时，实时高效同步协同；支持移动端：支持安卓和IOS系统。支持公有云、私有云；三维地形数据管理能力：采取直连模式管理和发布；系统扩展性：警用三维地理信息系统需满足用户添加新功能或修改完善现有功能时不影响软件的稳定性。支持B/S、C/S的开发结构；SDK完备；高并发访问：警用三维地理信息系统应支持高并发访问，多用户同时访问不影响系统稳定性。支持地形和模型的网络发布；支持集群运算服务网；支持客户端之间协同工作；支持发布标准的OGC（WFS、WFS-T和WMS服务）支持多种终端一套数据，一套即可满足PC机、平板、手机应用，而无需另做处理转换，确保数据统一和减少维护成本。三维模型：3D模型具有LOD（多细节分层，LevelsofDetail）；支持在三维场景中直接创建单位三维建筑物；支持多种动态对象创建；支持多种原始点云格式；支持3D模型X射线渲染模式；BIM数据支持:支持BIM模型全部属性；支持自定义BIM部件颜色；支持BIM模型格式；支持缩放BIM模型；支持定义BIM模型坐标；三维场景效果：为了利用三维场景进行虚拟训练，场景熟悉，系统需支持一定的三维场景效果：支持大气、天空效果、动态水面及粒子效果支持三维场景局部修改；支持外接体感设备；自带多种汇报演示工具，比如创建漫游路径等；支持工程文件下调用的数据工程打包；支持GPS文件式导入或者直连硬件接口；支持高分辨率三维场景出图；支持接入OGC标准的服务（WFS、WFS-T、WMS以及WMTS服务）自带地形分析工具：坡度坡向查询、剖面分析、土方量计算、视域视线分析等；系统基础功能警用三维地理信息系统基础功能包含：三维浏览、空间量测、自由标绘、空间查询、通视分析、视域分析、动态效果、电磁干扰分析等。原PGIS业务的三维可视化升级原有PGIS业务基于二维地图，缺少空间、高度信息，比如：人房关联、视频监控空间覆盖、制高点、目标区域的三维实景可视导航等等，可通过SmartEarth的整合能力，将原二维信息与新建的三维实景信息建立联系，结合实景三维的基本空间功能，对原有业务系统进行三维可视化升级。三维PGIS业务应用对于三维预案、三维真实景虚拟环境日常演习方案制作，日常演习、训练、公安反恐实时应急指挥三维实景辅助决策系统、三维实景多终端联动等，需要进行针对性的设计开发，对于提升作战指挥水平能力至关重要。突发应急态势能力建设应急装备上，部署一套移动端三维PGIS，突发应急时，随车而行的无人机快速采集事件现场的实景数据，随车即可准实时处理，一公里范围，约半小时处理完毕，为现场态势评估和制定科学合理的调度指挥错输提供准确的依据，为迅速排危解难赢得时间和避免或减少损失。技术路线保障和维护公共安全的本质是两点：1、感知（信息）；2、响应（决策行动）。最理想最智慧的公共安全系统，当然是条件反射一般的感知就正确响应，这取决于公安系统的分析手段辅助手段的智能化程度，这是个无限接近无法真正达到的提升发展的趋近过程，我们做的每一分努力都是过程中必不可少，而感知和响应能力建设是公安信息化扁平化最核心最本质的两大内容。围绕上述目标，三维PGIS（为了便于区分原有PGIS，简称3DPGIS）建设有两大任务：1、前提和保障：基础数据建设及常态维护更新；2、应用和服务：三维PGIS信息系统建设；SmartEarth为倾斜摄影定制的全自动云计算数据生产软件，如图3，解决了城市大区域海量倾斜摄影数据处理的瓶颈问题，生产传统测绘的4D产品，还为大数据分析等应用提供3DSHP和点云数据，为三维PGIS基础数据建设及常态化维护跟新提供了先进的技术途径，也是三维PGIS信息系统建设的前提条件和顺利实施、运维的技术保障。Photomesh倾斜摄影自动建模SmartEarth为政府和企业打造的3D+全产业链智慧城市地理信息服务平台，是在自有的地图和位置服务平台基础上，吸收转化国际领先的三维可视化引擎等核心技术，自主研发具有完全国产化知识产权的二三维一体化的地理信息云服务平台产品，无缝融合传统的多源二三维数据、多源异构传感数据、具有高开放性、高兼容性、高扩展性可满足三维PGIS信息系统建设和向前向后兼容的需求，如图4。SmartEarth已成功应用于智慧城市、应急安保、能源、国土、规划、水利、电力、交通、旅游等行业领域，并为这些行业提供时空信息的大数据分析：电磁辐射、洪水淹没、商业热点等等。全产业链地理信息服务平台总体架构3DPGIS系统的总体架构图3DPGIS以公安业务及SmartEarth平台为核心，平台可以无缝融合原有PGIS及常见的二三维数据成果以及其他平台系统，支持用oraclesqlserver和postgre数据库存储空间数据，实现查询分析功能；SmartEarthTerraGate自带directconnect模块，实现海量数据的实时动态增量发布；应用端有collaboration

system,实现在通讯环境不稳定，传输带宽差的情况下的实时高效同步协同；产品模块化设计，用户可以根据业务流程对基本功能进行组装，DIY适合自己的三维业务流程模块，对于一些常见通用的业务模块，可以进行产品化，作为基础模块，利于被其他业务调用组合；SmartEarth可以支持PC端、移动终端、大屏投影等显示终端，可以为每个用户提供量身定做的软件和服务。SmartEarth支持目前国内主流BIM平台的数据格式，可以通过数据处理格式转换，接入多种格式的BIM数据。SmartEarth推出的SmartEarth云管理软件，让用户能够发布具有弹性调整能力的三维数据服务、业务流程服务。通过SmartEarth云套件在云计算平台的应用：在资源服务方面，能够在分钟级完成三维资源创建，能够在分钟级实现故障探测及恢复，如服务器、三维服务宕机，能够在分钟级实现按需自动实现缺口三维资源的扩容；在运维支持方面，支持对服务器、网络、存储、进程的全面自动化标准监控。从而完成了三维资源的按需获取、自动伸缩，并具有高可用性、高扩展性和高安全性，用以应对用户业务应用层对三维GIS服务访问需求的变化，提升业务应用的可扩展性。SmartEarth通过实时接入物联网（LOT）,还可实现海量数据接入和大数据的展现和分析，为智慧城市建设提供高效的感知解决方案。SmartEarth智慧城市整套产品，充分结合了空间信息和感知信息，合理搭建基础信息平台；建设共享数据中心，整合不同部门间数据；基于标准的SOA实现共享服务平台及其应用的设计和整合。综合融入了倾斜摄影、BIM/CAD、车联网、物联网、云计算等技术，真正的实现了室内室外、地上地下、覆盖全产业链的管理和服务。基础数据采集及常态化更新倾斜摄影测量技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、前方、后方、左侧、右侧五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。实景三维建模软件PhotoMesh可以根据多角度倾斜影像自动批量建模，实现快速地、直观地从一组标准的、无序的倾斜航空摄影、地面拍摄等二维相片构建全要素的、精细的、带有纹理的三维网格模型，快速还原真实世界。表一：PhotoMesh与传统建模对比对比项PhotoMesh倾斜摄影方法传统建模方法使用资料倾斜影像飞控数据大比例尺航摄相片、数字线划图、数字高程模型、数码照片成果可以生产4D产品、三维模型面片结构数据表现内容全要素（建筑、道路、树、标志牌……）主要的、大型的建筑生产周期速度快周期较长、成本高工艺流程1、无需要人工干预；2、地物纹理由倾斜航片一次获取；3、自动生成全地物真实三维模型。1、人工三维建模；2、人工现场拍摄获取纹理；3、人工将纹理和模型叠加和融合。特点1、实时生成真实的三维场景；2、所见即所得；3、具有可量测性；4、简单，高度自动化，大大减少了人工采集、编辑数据的工作密度。1、大多是人造虚拟三维模型；2、大多是有限量测和不可量测；3、繁琐，自动化程度低，三维模型数据加工是典型的劳动密集型生产方式。用途实时生成真实、大范围、可量测的真三维场景，为智慧城市建设提供有价值的服务和应用。三维模型缺少真实性、可量测性、不完整，更多是给人虚拟的视觉感受效果。以30平方公里的中等城市为例，全部大于1米的地物均要建模，倾斜自动建模效率可达人工建模的30-50倍：传统建模外业摄影采集：最少需要10人.月，模型生产3000人.天，倾斜摄影数据采集一个架次.天；模型生产：60个节点.天。计算节点多的情况下，生产效率可谓神速。具体来说，PhotoMesh通过对获得的相片数据进行数据预处理、同名点选取、多视匹配、三角网（TIN）构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到全要素三维实景模型。该过程仅依靠简单连续的二维图像，就能还原出最真实的真三维模型，完全无需人工干预便可完成海量城市模型的批量构建。相比传统人工建模，具有拟真程度更高（实景）、建设周期更短、费用成本低等显著特点。城市实景三维建模城市实景三维模型生产流程生产流程对于一般的实景三维建模项目，其基本的生产流程如下图所示：对像片进行前期检查，根据具体数据的情况做相应的预处理判断；进行EO文件制作，暨把拍摄像片、POS信息、传感器信息按照一定的规则进行组织；实景三维模型生产流程组织好的EO文件导入实景建模软件，通过软件对整个工程尤其是对重点区域进行影像覆盖度分析检查。通过多次试生产选定对项目合适的生产参数参数确定后进行整体工程的生产，包括空三加密解算、多视匹配构建稠密点云、三角网TIN构建、自动纹理映射等环节，进行模型构建；对构建的模型进行质量检查，按需进行修补；将实景三维模型进行单体化处理，为后续业务应用做准备。关键步骤任务拆分★PhotoMesh支持将整个测区空三解算过程进行分块，实现多台机器并行计算空三解算任务,解决了空三分布式计算后,其单个工程承载的数据量是无限的。但是考虑到项目实施的实际情况,尤其是项目的航飞数据获取进度，建议在航线设计好之后就开始着手生产任务拆分，获取一批，生产一批，分批次输出模型。如昆明项目,我们按照项目实际情况,将其分为了若干测区。任务拆分-采集一批生产一批影像前期检查数据生产人员获取到航空影像后，首先需要对影像进行前期检查，从而对影像质量以及实际航线情况进行了解。如有影像质量以及实际航线不符合倾斜建模要求等问题出现时，可以及时进行反馈并处理，避免输出模型后才发现问题，浪费生产时间，耽误生产进度。影像姿态检查影像检查时，首先要确定影像姿态是否正确，即外方位元素角顺序参数（OrientationOrder）是否正确。软件★支持根据初始EO将曝光点以三维视角展现，并可将曝光点对应像片投射在三维地面上,进行像片间相对关系检查。例如本次测试生产中，此次由于提供的EO文件opk三个角度设置错误，因此导入后影像姿态如下：很明显可以看出，此时影像姿态不正确，并未显示正常的一下视四倾斜镜头的相机姿态。软件★支持在工程界面中实时修改像片的姿态，因此通过调整PhotoMesh中的OrientationOrder参数，如下图所示： 调整后通过软件自动运算调整，得出的影像姿态如下：此时影像姿态呈正确的一下视四倾斜姿态，因此确认此时影像姿态无误。兴趣点像片查询对于目标区域，需要关注其覆盖情况，用以预判建模效果。通过Showphotosinpoint工具，可以查询所有拍摄到目标区域的像片，从而确认是否需要对像片进行特殊处理。此工具还可辅助应用于后续像控点的选择及确认，提前确定选定的像控点的大致区域，通过应用此工具快速找到覆盖该区域的航飞影像，最后在影像内找到确认的像控点，并制作外业影像图进行像控采集。重叠度检查生产人员除了需要对影像姿态及影像质量进行检查和了解外，还要对影像重叠度进行大概的检查及了解。由于航飞完成后，会利用专业软件进行所有航线间的航向重叠度及旁向重叠进行详细计算，判断是否满足航线设计要求。因此此处的检查主要针对以下两点：实际飞行时偏离较为严重的航线，结合高清影像底图进行检查，判断是否能够满足倾斜建模要求，是否需要补飞。实际飞行重叠度过高时，对隔航线间的重叠度进行检查，从而根据实际情况分析是否需要进行航线抽稀，抽稀后能否满足建模要求。PhotoMesh中提供距离、面积等测量工具，将相邻两下视影像，或隔航带间的下视影像投影到地面，再利用量测工具量取重叠区域大小，可粗略计算影像航向及旁向重叠度，对航线情况初步了解，从而在正式生产过程中，可以对是否需要抽稀航线或补飞进行判断。重叠度=253.08/310.70=81.5%生产范围检查★软件提供生产区域镜头覆盖范围热度分析图，可以直观的对项目实际生产范围进行检查。应用PhotoMesh中的覆盖分析工具（coveragemap），分析航线覆盖范围内5镜头全部覆盖的区域，从而判断实际飞行的航线外扩是否满足最终建模需要，是否需要进行补飞。如图中所示，如实际需要生产的范围在绿色区域内，证明航线目前外扩的情况足以满足倾斜实景三维模型建模要求，且生产的模型纹理较为全面，不会出现缺少纹理的现象。如实际生产范围在红色，紫色或者黑色一类的镜头覆盖较少的区域内，说明目前航线外扩情况存在一定风险，有可能会产生边缘区域模型纹理不全的情况，因此建议情况允许下进行补飞，从而保证模型纹理完整性。试生产☆PhotoMesh提供建模版本管理工具，可以实时在多个不同参数设置的工程中实时切换。测试生产过程中，可以应用PhotoMesh中的版本（Version）管理工具对测试工程进行极为简单快捷的切换及管理。由于测试生产时需要不断调整参数来对比效果，因此可能造成大量冗余文件及文件夹，难于管理。而PhotoMesh中的Version工具，可以在同一总工程下极为方便的切换不同设置版本的子工程，不仅操作简单快捷，还易于文件的管理。对于海量工程的项目，该功能的作用显得格外突出。此外，PhotoMesh中还设计了多个如生产分块大小，删除悬浮情况等可调整的生产参数，生产人员可以根据项目实际情况及需求在测试生产中进行参数调整，从而获得最理想的生产参数，并用于正式生产中。正式生产项目正式生产时，按照总体生产任务拆分情况，在PhotoMesh中确定生产范围，导入EO文件，设置好参数并提交工程，即可进行全自动倾斜实景三维建模。★支持空三解算后建模任务自动提交，确保整个数据处理过程无需人工干预。软件提供详尽的空三报告，可以对空三前后内方位元素、外方位元素的值统计输出，用于检查、调整工程。同时也可以实现空三成果共享。通过查看详细的空三报告，其中包括空三前后参数对比，中误差等空三计算情况，可以判断空三或者提供的相机参数是否存在问题。生产监控对于如此海量的生产任务。如何对工程的有效监控是需要考虑的问题。★软件提供可视化的统计分析功能，可以监控建模状态、统计建模节点参与计算的情况。工程运算过程中，PhotoMesh软件的可视化窗口提供了良好的监控工程运行的方式，操作人员可以通过管理窗口及预览窗口等对工程情况及进度进行清晰直观的监控。 同时，软件★支持实时查看建模过程成果，确保建模的过程中能够实时、同时查看点云模型、网格模型、纹理模型；可以对已完成的瓦片进行贴图检查，查看是否存在模型效果问题，检查是可以同时打开多块进行检查，从而方便对地物相对关系等进行更好的检查。软件提供强大的侦错功能。一方面PhotoMesh可以通过log文件、fuser窗口等多个地方直接查看错误原因，进行错误定位。一方面★软件提供提供断点续算功能，在发生停电等情况下，可以最大限度保持工程完整度和当前的运算进程，进行续算。某个瓦片因某些影像问题或硬件异常等原因造成建模失败，软件可以自动跳过该瓦片继续进行计算，全部瓦片完成后自动重新计算该失败瓦片。也可及时停止工程进行调整，调整完成后继续提交工程（resumebuild），不论之前停止的步骤是空三、点云、建模等任何步骤，均可以进行工程的断点续算，从停止的步骤继续进行，无需重新计算已经完成的步骤。工程完成后，可以查看建模报告（buildreport）可以查看影像数量，生产面积，工程运算时间，平均每个瓦片运行时间以及每个瓦片实际运行时间等多项参数，对工程实际完成情况有更为详细清晰的了解和把握。模型检查及修补实景三维模型的检查，主要分为如下几个技术指标：结构：完整性：模型还原是否完整？是否有漏洞？是否悬浮？准确性：是否粘连？是否扭曲？纹理：真实性：色彩明暗、饱和度准确性：同一面墙体间色差?精度相对精度：模型内部相对关系是否准确绝对精度：绝对位置精度，与控制点检查点误差对于实际生产出来的模型中的不满意的地方，还可以利用Meshmixer等模型后处理软件对模型进行修补，即人工干预改变模型输出的模型的结构再重新输出，从而获得更好的模型效果。单体化建模完成后，进行最终模型的输出。★软件支持输出3DML、OSGB、DAE、OBJ、PLY、WebGL、3DMP等格式的三维模型成果；尤其是可以直接导入单体化后处理软件的3DMP格式，通过叠加配套的要素图层和属性数据进行模型单体化，最终得到单体化模型成果。对于单体化的模型可以进行空间查询和属性查询。软件节点需求分析从硬件角度来说，PhotoMesh软件普适性强。此次生产从收到硬件，到软件正式调通，我方仅需5天时间，比其他软件产品提前2天时间。究其主要原因是由于PhotoMesh产品对硬件有着极高的普适性，即对硬件没有特殊要求。尤其是显卡，★软件支持在集成显卡以及者独立显卡上运行，没有特别的限制。因此软件适用于各种图形工作站、刀片服务器、组装台式机等各种硬件。因此适用于海量超算节点的运算环境。从效率角度，本次试生产当中，应用了超算中心8台12核机器进行生产测试，115小时时间内完成了5.8平方公里的实景三维模型生产。而针对本项目1800平方公里建模，5个月工期的项目需求。一方面处理数据量由TB级向PB级攀升，一方面工期限定，时间要求高。单个节点或者几个节点已经不能满足建模时效性的需求。因此推荐采用超算中心云计算的方式来进行项目处理。倾斜模型的几何精细度要求不同比例尺数据的倾斜模型的几何精细度可参照下列要求：1:500：要求能够构建出建筑屋顶、屋檐、女儿墙及天窗、水箱、烟囱等重要装饰，建筑楼体、立面的阳台、窗户、门廊、进出口、台阶、支柱（墩）、室外楼梯、底商、广告牌、下穿结构及其它立面突出物或重要装饰，能够真实反映建筑表面长、宽、高等任意维度变化大于0.5米的细节；1:1000：要求能够构建出建筑屋顶、屋檐、女儿墙、建筑楼体、阳台、窗户、天窗、水箱、烟囱、门廊、进出口、台阶、支柱（墩）、室外楼梯、底商、下穿结构及其它附属结构和重要装饰；1:2000：要求能够构建出建筑屋顶、建筑楼体、屋檐、女儿墙、天窗、阳台、窗户、门廊、进出口、台阶、支柱（墩）、室外楼梯、下穿结构应采用主体建模表现，对屋顶的水箱、烟囱；1:10000要求能够构建出建筑屋顶、建筑楼体。基础数据维护SmartEarth的PC端、移动端、手机端采用的是同源同一套格式的数据，这一点与其他软件不同，一般，其他软件会针对PC端和移动端、手机端采用同源两套格式的数据。SmartEarth的这个特点可以降低基础数据维护成本以及减少错误概率。三维PGIS平台建设及资源整合系统总体设计思路采用分层分类设计，按业务进行垂直分层，按平台和模进行水平分层，横向以功能类别为导向，纵向以服务内容为导向，逐级设计，逐步细化各组件的颗粒度。设计中主要考虑以下几点：（1）在设计时按应用需求和功能合理划分软件的层次结构，上层的实现基于下层的功能和数据，并且使同层间功能藕合度达到最小。（2）在同一层次结构中，按功能相关性和完整性的原则，把逻辑功能和信息交换紧密的部分以及在同一任务下的处理过程放在同一功能组件包中。（3）功能组件与系统主控部分有很强的接口能力，使组件具有可拆卸性，以便于实现对单个组件的更新和不断优化。（4）可扩展性强，各功能模块以组件式开发，以供将来应用系统的调用，并方便今后的扩展开发。（5）尽量达到应用层与功能层分离，应用层只负责用户界面和功能调用逻辑的实现，以大大简化平台上各应用的实现，并真正实现功能的共享。平台架构目前的信息系统多采用BS架构，前端采用Java或者html+JavaScript实现，服务多采用REST方式，脱离传统的SOA构架，系统采用MVC构架方式，更加方便有效得进行系统开发和升级管理。MVC全名是ModelViewController，是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。MVC开始是存在于桌面程序中的，M是指业务模型，V是指用户界面，C则是控制器，使用MVC的目的是将M和V的实现代码分离，从而使同一个程序可以使用不同的表现形式。比如一批统计数据可以分别用柱状图、饼图来表示。C存在的目的则是确保M和V的同步，一旦M改变，V应该同步更新。模型－视图－控制器（MVC）是XeroxPARC在二十世纪八十年代为编程语言Smalltalk－80发明的一种软件设计模式，已被广泛使用。后来被推荐为Oracle旗下Sun公司JavaEE平台的设计模式，并且受到越来越多的使用ColdFusion和PHP的开发者的欢迎。模型－视图－控制器模式是一个有用的工具箱，它有很多好处，但也有一些缺点。REST（RepresentationalStateTransfer）是一种轻量级的WebService架构风格，其实现和操作明显比SOAP和XML-RPC更为简洁，可以完全通过HTTP协议实现，还可以利用缓存Cache来提高响应速度，性能、效率和易用性上都优于SOAP协议。REST架构遵循了CRUD原则，CRUD原则对于资源只需要四种行为：Create（创建）、Read（读取）、Update（更新）和Delete（删除）就可以完成对其操作和处理。这四个操作是一种原子操作，即一种无法再分的操作，通过它们可以构造复杂的操作过程，正如数学上四则运算是数字的最基本的运算一样。REST架构让人们真正理解我们的网络协议HTTP本来面貌，对资源的操作包括获取、创建、修改和删除资源的操作正好对应HTTP协议提供的GET、POST、PUT和DELETE方法，因此REST把HTTP对一个URL资源的操作限制在GET、POST、PUT和DELETE这四个之内。这种针对网络应用的设计和开发方式，可以降低开发的复杂性，提高系统的可伸缩性。系统架构图平台支撑层整合及其他软件、服务整合平台支撑层为底层平台支撑层SmartEarth3D，PGIS,应急MIS系统。其中底层平台支撑层是整个系统所依赖的GIS平台、三维平台和涉及到的其他相关技术平台。包括地理信息系统平台、数据库平台、各类开发环境和管理工具等，平台支撑层所采用的基础软件产品构成了地理信息系统运行的底层技术支撑环境。单独的SmartEarth3D平台并不具有分析和业务功能，可以借助平台高度的开放性，通过适当的接口，与其他平台、软件、服务进行数据交互和结果展现。公安三维GIS平台中，SmartEarth3D为核心，强大的数据集成能力，快速的数据传输能力。还有便捷的开发接口，都让SmartEarth3D成为了核心纽带，将各类数据和业务紧紧结合到一起，即实现了三维效果展现，又实现了业务分析功能。数据采集层公安和应急系统需要大量的基础信息，公安需要道路，建筑，位置，视频，调度信息等。应急除了上面的信息外还有应急物资，应急人员，应急方案等信息，而这些信息的采集就成为了系统的初步构建的重点工作。在系统中抽象为以下功能。输入：输入采集到的属性到数据。采集：Excel和Access模版采集工具。进行分散末端单位来填写数据。输出：入库数据进行输出到各种格式使用。流程如下：数据采集流程图数据组织层数据采集之后就要进行集成管理，这个阶段我们称之为数组的组织。三维GIS公安应急平台的数据组织采用矢量和表单全部入库管理，层次模型文件采用灵活的WebServer发布文件形式管理，更新模型只需要FTP进行更新即可。地图数据组织地图数据不光是二维或者三维地图的数据，还包括场景数据，兴趣点，预案，建筑，标注信息等，都包括在内。目前大多数的警用公共图层的属性信息不全，需要在3DGIS平台内添加信息，系统进行校验后入库更新。业务专题更新由于基层公安和应急相关人员最能了解实际信息的变化情况，发现信息后通过专网直接更新数据广播或者提交新的数据。预案更新由于每天都会有事件发生，预案系统根据这些新进预案进行专家分类，提取需要信息，进行预案库完善。数据图层组织管理业务层所有的与静态数据和协议无关的层面功能都称之为业务层，针对三维PGIS行业来说，业务层实现了如下功能：对收集到的信息进行分类并加以分析，每天系统收集语音信息，视频信息，事件信息，以及跟新的业务数据等信息，这些在收集到要进行统计，分类，归类。指导平时业务的开展和评估，系统会对每天的业务工作进行支持，并在事件结束后对该次事件进行业务评估，提升业务能力。对预警部署和事件预防进行分析。对正在发生的公共安全事件进行协助处理，协助指挥，分析，知识库辅助等。云管理套件利用云计算架构的高并发数据处理能力，高效自动的处理倾斜摄影航空影像，构建倾斜摄影实景三维模型，为智慧城市建设提供高时效空间地理信息数据及一站式解决方案。SmartEarth云套件：SmartEarthCloudManager（SCM）在云计算平台的可视化应用，实景三维的服务能力实现新的跨跃：让用户能够发布具有弹性调整能力的实景三维服务，并可将其应用于自己的业务应用系统当中。能够在分钟级完成实景三维资源创建，能够在分钟级实现故障探测及恢复，如服务器、三维服务宕机，能够在分钟级实现按需自动实现缺口实景三维资源的扩容；在运维支撑方面，支持对服务器、网络、存储、进程的全面自动化标准监控。从而完成了三维资源的按需获取、自动伸缩、并具有高可用性、高扩展性和安全性，用以应对用户业务应用层对三维GIS服务访问需求的变化，提升了业务应用的可扩展性。SmartEarth云管理套件弹性云架构；GIS资源池化；智能集群；租户管理；分布式计算；无状态资源；融合BIM技术全新的BIM模型渲染模式，增强对模型边界和阴影效果的渲染，加强复杂结构体BIM模型展示效果。模型边界渲染和阴影效果支持FBX格式。BIM属性挂接，支持对BIM模型的所有构建组合进行属性无缝挂接，支持信息的可视化展示。BIM模型属性查询可对BIM模型属性字段按条件进行查询，支持对查询结果定位。支持BIM模型根据要素类型的颜色模式显示。支持对BIM模型进行X射线的渲染模式显示。X射线的渲染模式显示支持BIM模型室内和地下漫游。SmartEarth2D/LBS技术SmartEarth2DAPISmartEarth2DAPI包括Javascript,Flex和HTML53个版本。提供给用户一套可基于本地部署、网络调用多种方式，多种组合的地图应用解决方案，可满足不同层次的用户需求。SmartEarth2D架构SmartEarth2DAPI特点SmartEarth2DAPI功能强大、性能卓越。提供6大类型、40个类、32事件、238个功能；兼容IE6以上、firefox、saf、Chrome多种主流浏览器；高效兼容手机浏览器访问（触摸、键盘）；支持30000位置点、50000个节点的折线标注加载。SmartEarth2DAPI既提供互联网地图服务标配功能（本地搜索、地理/逆地理标配、路径规划），也定制开发专业接口（如分段限速、电子围栏、GPS海量数据渲染与实时显示、实时交通等），支持用户根据自身需求开发有针对性的特殊功能。SmartEarthLBSAPISmartEarthLBSAPI面向公众、企业、政府提供位置云服务，可以为用户提供导航引擎，电子围栏引擎，混合定位引擎等位置服务引擎，通过对位置数据的存储，分析与挖掘，具备了提供增值的位置服务能力。LBSAPI支持Javascript,Flex和HTML调用，具备了面向PC和手机提供位置服务的能力，广泛应用于车辆监控，资产管理，人员定位管理等领域。SmartEarth位置云导航引擎：导航引擎SE_RC（RouteCalc）根据多点的位置和道路的交通规则状况，实现多策略的路线计算，结合地图位置，为驾驶提供详细的图文导航。海量位置数据商业智能分析：海量位置数据商业智能分析组件实现了海量数据的动态显示，聚合统计，同时支持POI信息的显示。具有高效的实时刷新功能，其动态刷新频率可支持10秒以内，支持数据可达百万以上。电子围栏引擎：电子围栏引擎SE_EF（ElecFence），用户可自定义点线面三种形式的围栏，点围栏通过设置半径，形成一个圆形的围栏；线围栏通过制定半径，形成沿线覆盖的范围围栏；面围栏，无需指定半径，即为精确的面覆盖范围围栏；从而能够使围栏的添加更加灵活易用。混合定位引擎：混合定位引擎支持对Wifi、基站和IP进行定位。SmartEarth混合定位引擎SmartEarthIOT物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。SmartEarthIOT物联网平台，有效提升了物联网应用系统对海量信息的处理能力，实现了物联网硬件、软件、网络、平台、应用和以业务流程的端到端系统综合集合，并在重点行业（资产管理、集装箱监控）形成了可行的行业解决方案，对于自主化物联网产业链的发展提供技术保障。SmartEarthIOT系统兼容性支持多操作系统Windows，Linux等；支持多源数据、多坐标系数据；兼容大多数二三维地理信息平台（比如ArcGIS）平台及矢量数据，支持WebGL，支持C/S，B/S框架；无缝融合传统关系型数据库，支持oraclesqlserver和postgre数据库;支持海量数据实时动态增量发布；支持通讯不稳定时，实时高效同步协同；支持移动端：支持安卓和IOS系统。支持公有云、私有云；三维地形数据管理能力：采取直连模式管理和发布；系统扩展性：警用三维地理信息系统需满足用户添加新功能或修改完善现有功能时不影响软件的稳定性。支持B/S、C/S的开发结构；SDK完备；高并发访问：警用三维地理信息系统应支持高并发访问，多用户同时访问不影响系统稳定性。支持地形和模型的网络发布；支持集群运算服务网；支持客户端之间协同工作；支持发布标准的OGC（WFS、WFS-T和WMS服务）支持多种终端一套数据，一套即可满足PC机、平板、手机应用，而无需另做处理转换，确保数据统一和减少维护成本。三维模型：3D模型具有LOD（多细节分层，LevelsofDetail）；支持在三维场景中直接创建单位三维建筑物；支持多种动态对象创建；支持多种原始点云格式；支持3D模型X射线渲染模式；BIM数据支持:支持BIM模型全部属性；支持自定义BIM部件颜色；支持BIM模型格式；支持缩放BIM模型；支持定义BIM模型坐标；三维场景效果：为了利用三维场景进行虚拟训练，场景熟悉，系统需支持一定的三维场景效果：支持大气、天空效果、动态水面及粒子效果支持三维场景局部修改；支持外接体感设备；自带多种汇报演示工具，比如创建漫游路径等；支持工程文件下调用的数据工程打包；支持GPS文件式导入或者直连硬件接口；支持高分辨率三维场景出图；支持接入OGC标准的服务（WFS、WFS-T、WMS以及WMTS服务）自带地形分析工具：坡度坡向查询、剖面分析、土方量计算、视域视线分析等；展现层系统针对的使用人群包括公安部门人员，应急部门人员，公共安全相关部门的人员。业务数据进行抽取分析后以高度浓缩，精确统计，实时的形式展现给使用者。通过B/S网页的形式灵活的展现。三维PGIS基本及业务功能三维交互浏览平台可提供多种三维交互浏览方式，用户可以通过鼠标、键盘、操纵杆、控制面板或者任意组合方式来控制飞行的速度、高度及视角，用户可以灵活、便捷的在三维场景中浏览漫游，操作简单，易于使用。三维交流浏览基本测量工具三维PGIS平台提供基本三维工具。包括：测量工具（距离测量、高度测量和面积周长测量）。水平距离和垂直距离测量：测量水平2点和垂直方向上2点之间的距离。水平距离测量垂直距离测量自由测量工具：鼠标任意点击2点进行距离测量。可以测量建筑物顶部到地面的倾斜距离。自由测量面积周长测量：面积测量工具，可以测量任意多点之间围成简单多边形的面积可以测量地面的平铺面积或者垂直于楼顶的窗户面积。面积测量垂直面积量测重点位置安防三维PGIS平台中，三维模型是其中很核心的内容，根据模型，可以快速查找到想查看的位置，对该位置的周边环境进行初步分析。并可以进行测量，通视，阴影等分析功能。业务方面，可以进行区域的信息提取，八大库信息，犯罪纪录信息，视频卡口信息等重要信息汇总。重要地点：提取监控地点的情况，制定相关方案。以如下地铁安保为例，即使没有到过现场勘察过的人员，第一次看到如下的连续信息都会产生连贯的空间感，对现场执勤和计划执行有强大的辅助功能。区域总图监控点入口入口电梯走廊信息快速定位GPS定位，通过实时GPS信号进行定位，当事件发生的时候，传回信息的时候不必再次定位追踪点，根据人员ID自动定位并播报信息，快速响应。快速定位信息源在搜索框中输入或选择目标名称，三维场景中此目标被选中，并高亮显示，同时列出此目标的属性信息。地名查询、地块查询、建筑物查询、道路河流查询、属性查询功能、空间属性图层查询、快速定位到某一位置。GPS接入车辆GPS定位信息实时获取并动态显示；车辆历史轨迹回放，单兵GPS的坐标点都是实时入库的，在需要进行某一个时间段进行分析和查看的时候，可以提取该时间段的坐标点串，根据坐标点的前后顺序，进行动态的车辆路径重绘。以便精确定位执勤轨迹；警员实时定位：系统直接从外部端口读取警员位置信息，各警种根据不同警种模型实时显示各警员位置，并显示该警员姓名、警员编号以及其他信息。警车实时定位：系统直接从外部端口读取车辆信息，包括编号、经度、纬度、对应的地方坐标XY，时间等，通过车辆基本信息，将这些信息关联，从而将指定车辆的信息定位到三维信息系统平台上。此外，还显示当前车辆的位置信息及速度信息。轨迹回放建筑信息查询重要的建筑物，模型，和地段都要有文字说明和解释，三维PGIS平台提供这些接口进行信息查询。根据唯一ID进行数据库信息查询，并在客户端进行显示。建筑信息查询大型安保预案三维PGIS平台提供大型安保预案支持，能够将纸质预案转成三维真是场景的三维预案。将预案过程生成自动推演的预案演进过程。让用户更加直观得了解学习预案。岗哨位置布设整体安防布置预案实现视频接入三维PGIS平台能够提供视频接入功能，针对数字信号视频，接入系统制定的食品信号区域，直观得展示视频发生位置，更加有效的管理视频资源。视频分布视频播放交通卡口视频专题信息三维PGIS平台针对专题信息提供了查询和统计功能，针对每一类的信息进行区域查询，分析，统计。如下是对该区域的有犯罪纪录的人员进行统计显示，并提供联系方式等信息的查询功能。犯罪人员区域信息统计 如下是系统针对摄像头位置的统计视频信息统计信息标绘可进行图标、折线、面的标绘，并赋予其属性信息。信息标绘专题数据接入与显示该产品模块综合考虑水利部门已有数据特征和国标库存储格式，提供产品接口，可以直接调用用户原有数据库中的雨情、水情、工情、潮情、气象等专题信息数据，实现该类数据在三维系统中的图形化展示，从而直接整合这部分成果数据。同时，可以实现对雨水情等专题信息的实时查询。空间分析三维PGIS系统提供三维空间分析功能。这些功能依托于地形，地面对象。能实现简单的路径分析，通视线分析，阴影分析，等高线，坡度坡向分析，剖面分析，挖方分析等功能。应急态势保障能力建设应急保障车装备无人机和其他图像采集处理设备，可以通过两种方式获取现场态势：1、倾斜摄影小区域实时建模；2、近景摄影建模现场态势应急保障车（无人机）无人机倾斜摄影小区域实时采集建模PhotoMesh是SmartEarth中Skyline的倾斜摄影自动批量建模软件，可以实现快速地、直观地从一组标准的、无序的倾斜航空摄影、地面拍摄等二维相片构建全要素的、精细的、带有纹理的三维网格模型快速还原真实世界。PhotoMesh支持的数据采集平台有大型固定翼飞机、载人直升机、大中小型无人机和街景车等，支持主流倾斜相机如RCD30、AMC580、UCO2、SWDC-5等。倾斜影像实景三维模型倾斜影像实景三维模型倾斜摄影自动批量建模流程近景数据采集在一个摄站通过旋转摄影获得一组照片，重叠度大于60%：就可以多目标物体三维建模，获得现场真实场景和细节。近景三维建模PGIS业务三维可视化升级3DPGIS完成平台建设以及数据、其他平台、系统、服务的整合以后，就可以与原PGIS系统的业务进行对接，原PGIS系统的业务功能仍然可以保留，并通过与三维实景数据和功能建立映射，即可完成原有PGIS业务的三维可视化升级。警务综合信息查询面向全警，提供警用地理信息基础应用。以地图浏览、快速辅助定位、综合信息的查询以及基础的历史发案情况渲染为主要功能。力求以简单便捷的操作，满足警用基础地理信息的应用需求，同时做为警用地理信息的入门级系统，使全警对地理信息有一个直观的认识，为深入的业务应用打下应用基础，3DPGIS主要包含如下二三维功能：1、地图基础操作，如放大、缩小、平移、鹰眼、打印等；2、快速定位，按公安单位的组织机构信息组织定位要求，可在地图上快速定位到警用管理辖区，并绘制出管辖范围，方便快速查找区域；3、综合查询，在电子地图上实现人、地、物、事、组织五要素为目标的综合性可视化查询与分析。4、关联查询与原有各类公安业务系统的关联集成，开展基于空间地理信息的多业务系统关联应用和公安业务信息资源综合应用、深度应用、应急应用。提供模糊查询、高级属性查询、空间查询、点和线的周边查询功能。警务态势针对警用GPS定位设备，提供查找、跟踪、分析等相关功能。把已接入公安网的GPS信号通过消息分发服务在电子地图上进行定位展示。集成信息查询。通过不同的权限控制，实现不同用户对警力的监控，可实时监控GPS车辆，查询GPS车辆详细信息，并可以对GPS车辆发送信息；可调用视频实时监控；实现县市局派出所快速定位，经纬度单点定位，3DPGIS可以在二三维地图上实现：1、警力监控跟踪，可在地图上实现对各个接入的警用GPS定位设备进行定位，并可设置当前监控、主监控等，针对某点重点监控设备进行跟踪；2、警力查找，提供按车牌、呼号等属性查找，以及空间的绘制区域查询，方便快速定位设备；3、轨迹回放，通过查询相关设备，设定轨迹时间，在地图上进行指定的历史轨迹的回放功能；4、监控设置，如显示大小、显示轨迹等相关设备。视频监控应用视频监控系统通过视频监控头在PGIS地图上的直观显示，能够及时、快速、准确调取监控图像。该系统实现了对各个视频监控点的不同方式的查询、播放功能，能够对摄像头监控范围内的人、地、事、物实时的进行动态监控。案事件分析系统将警综平台与PGIS平台进行对接，建立案事件信息、人员信息、单位信息等与空间位置信息的关联。实现案事件信息基于发案地点的定位查询与统计，提供案件标注、案件查询、重防区域分析、案发轨迹分析、犯罪热点分析及警情红、橙、黄、绿四色预警功能。通过此系统可直观显示某段时间内案件高发区及案发的时空轨迹，辅助基层单位动态调整重点防控、巡逻的区域，达到警力的最优配置。实有人口PGIS应用实有人口PGIS应用是基层公安机关掌握辖区实有人口变动、动态管控违法犯罪高危人员，实现“以图管房、以房管人、人事关联、轨迹追踪”的重要工作平台。建立和维护建筑物、房屋的空间位置信息和人口的地址信息之间的关联关系。对常住人口、流动人口实际居住地进行定位，通过门牌楼号、房屋查看该住址所对应的所有常住人口、暂住人口、人户分离等人口信息，生成重点人员（高危人群，前科人员）的空间分布情况专题图和详细信息，在地图上绘制人口的变迁轨迹等。大型活动安保应用根据重大活动安保的要求，结合PGIS的空间分析能力，通过集成视频监控、GPS定位等系统，能够在地图上实现警卫路线、现场、驻地的标绘和警力部署，调取周边监控图像，同时可进行场所查询、路线查询、周边查询和管理。1、重点路线的标绘：对去往场所的重点路线进行标绘，按管辖范围、道路特点划分为不同的路段。2、重点车辆监控：对去往场所的重点车辆进行实时监控，掌握其实时的位置和动态轨迹。3、重点场所周边警力态势：显示场所周边定位警力分布情况，了解其周边态势。4、场所周边社会面信息分析：显示场所周边社会面如重点人口、制高点、精神病人、重点部位、群体性事件等信息。5、场所周边图像监控：在地图上的点取场所周边图像监控点，调用图像监控软件实现对视频图像的浏览。车辆轨迹分析系统依托PGIS平台科学整合涉车信息，深入挖掘PGIS强大功能，开发车辆轨迹分析系统，实现车辆轨迹在PGIS上的直观显示。通过对车辆信息、涉车人员信息、车辆轨迹信息进行整合，实现对车辆轨迹进行全方位的监控,实现卡口查询、过往车辆查询、车辆轨迹分析、卡口视频监控、卡口布撤控等功能。手机侦查分析系统依托PGIS平台，通过整合移动、联通和电信三大运营商的基站数据，最大限度利用GIS的可视化、精确化优势，实现基站属性信息与警用地理信息数据对接，通过导入嫌疑人话单，直观的在PGIS地图上显示特定时段嫌疑人活动轨迹，同时通过调取嫌疑人活动区域内相关卡口和视频监控信息，分析犯罪嫌疑人乘坐的交通工具，直观地显示其活动区域的地理信息，分析判断犯罪嫌疑人所处位置，实现迅速摸排或快速定位抓捕。消防PGIS应用建设消防指挥PGIS应用系统，实现消防重点设施、消防设施、消防队／站、消防重点单位的可视化查询，能够以随时查阅当前火场信息、火场周围建筑物信息、重点单位信息、化学危险品信息、消防值班信息、企业消防队信息、消防灭火作战预案。1、消防信息查询在电子地图上显示出报警位置后，处警值班人员能立即显示出灭火战区地图，将以火灾地点为中心的大约为一平方公里面积范围的一个作战区域地理及街道、道路、交叉路口、路面情况、消防水源、室外消防栓、水泵结合器、毗邻单位及其建筑等相关信息显示在屏幕上。2、消防信息管理对消防地理、气象、消防栓、水源、车辆、队伍实力、社会各类单位火灾危险性及防火措施、消防重点安全单位、灭火作战和社会抢险救助处置预案、各类火灾和灾害事故特性、灭火救援技战术、各类化危品的灭火对策、典型的火灾扑救和社会抢险救助案例等有关消防信息进行统一管理（包括信息的采集、存储、检索、处理、显示、打印、传输和分析）。3、消防警力监控要求各种活动目标（如消防员、消防车）的位置信息通过接口连接GIS系统，由GPS系统或无线通信系统实时传递给GIS系统，可以显示活动目标的即时位置和该位置的相关信息（如道路、街区等）4、消防视频监控视频监控系统通过视频监控头在PGIS地图上的直观显示，能够及时、快速、准确调取监控图像。该系统实现了对各个视频监控点的不同方式的查询、播放功能，能够对摄像头监控范围内火灾现场及消防资源进行动态监控。治安巡逻防控应用治安巡逻防控系统主要实现对治安巡逻工作的智能化、规范化的管理。对治安巡逻的线路、时间、人员在地图上显示，并且能够实现智能排班管理。通过GPS定位和视频监控实现对巡逻人员的实时监控，日志的记录以及巡逻轨迹的记录可以作为线路变更和考核的重要依据。多源轨迹分析应用通过配合相应业务部门规范业务数据中的地址信息，实现业务数据实时空间化入库、上图；基于这些数据的空间位置，针对人员、案（事）件、车辆、线索在一定时间段内按时间先后在空间地图上进行单一或复合的轨迹展示，便于民警案情分析和碰撞筛选；叠加显示轨迹周围的视频监控点位，可以观看实时监控和录像片段，便于民警分析研判；叠加显示移动基站和网吧等机构点位，便于民警情况排摸；叠加显示同时段高危人员落脚点，便于民警碰撞分析。1．人员的轨迹：1）通信联络时的手机移动基站信息和固定电话位置信息2）住宿时的旅馆信息3）乘坐交通工具（飞机、火车、汽车、船只）时的位置信息4）使用互联网时的上网地点信息5）日常消费时的消费地点信息（如POS机位置）6）被巡逻民警查缉时的位置信息7）历史居住地信息2.案（事）件的轨迹1）通过案件类别、发案区域、发案时间、作案工具、手段特点等要件筛选出来的同类案件（案件串并）发生地的地址信息。2）到案嫌疑人交待的案件的地址信息、时间顺序，形成特定嫌疑人作案的轨迹，再可通过轨迹点上案件寻找辖区内相应同类（串并案件），形成另一条同类案件轨迹。3.车辆的轨迹1）车辆行使过程中的GPS定位信息2）车辆行使过程中被视频监控抓拍识别时的位置信息特种行业管理应用1.特种行业单位管理1）行业单位定位查询按照特种行业分类如旅馆业、典当业、寄售业、机动车修理业、旧货业等进行单位定位查询。输入单位名称、法人姓名、地址、所属派出所等信息指定或选择区域（圆、矩形、多边形）查询范围,查询特种行业单位信息,结果列表显示。从结果集中选择一条记录,可以动态地定位到地图上。可以在查询的结果集中选中一个单位记录信息，查询其详细属性，包括法人情况、负责人情况、具体地址、发案情况、固定电话、信息传输率、业务情况等详细情况。可以统计出距指定点一定距离内的所有特种行业单位情况。2）行业单位统计按照派出所、市（分）局辖区统计特种行业单位数量。在地图上按照选择区域（圆、矩形、多边形）统计特种行业单位数量。3）行业单位专题分析按照发案情况、处理情况、所处地段生成某个派出所或指定区域的专题图，可逐级提取数据并展现。2.特种行业从业人员管理1）人员定位查询按照特种行业名称、从业人员姓名、地址、所属派出所、治安管理星级等信息指定或选择区域（圆、矩形、多边形）查询范围，查询旅馆、刻字、印刷、废旧物资回收、典当拍卖、寄卖、旧货等特种行业从业人员信息，结果列表显示。从结果集中选择一个从业人员信息记录,可以动态地将其工作单位、居住地点定位到地图上，并可查询详细情况。2）统计分析按照派出所、市（分）局辖区统计特种行业从业人员的种类、数量。在地图上按照选择区域（圆、矩形、多边形）统计特种行业人员的种类、数量。按照从业人员类别分类统计场所数量。3.化学危险物品管理1）危险物品业定位查询按照化学危险物品名称、法人姓名、地址、所属派出所等信息指定或选择区域（圆、矩形、多边形）查询范围,查询化学危险物品信息,结果列表显示。从结果集中选择一个化学危险物品的信息记录,可以动态地定位到地图上。可以在查询的结果集中选中一个化学危险物品记录信息，查询其详细属性，包括法人情况、负责人情况、具体地址、发案情况、固定电话、信息传输率、当日传输信息量等详细情况。可以统计出距指定点一定距离范围内的所有化学危险物品业情况。2）危险物品业统计按照派出所、市（分）局辖区统计化学危险物品业数量。在地图上按照选择区域（圆、矩形、多边形）统计化学危险物品业数量。3）危险物品业专题分析按照发案情况、处理情况、所处地段生成某个派出所或指定区域的专题图，可逐级提取数据并展现。4.大型活动场馆管理按照活动场馆名称、法人姓名、地址、所属派出所等信息指定或选择区域（圆、矩形、多边形）查询范围,查询大型活动场馆信息,结果列表显示。从结果集中选择一个大型活动场馆的信息记录,可以动态地定位到地图上。还可以获取活动场馆及其周边的地理信息以平面或者三维图形的方式显示出来，进行进一步的分析。还可以检索和调用相应的预案，并进行修改或制作形成相应方案，依据方案布置大型活动保卫工作。5.重点部位管理要求可以根据实际需要自定义重点部位和重点区域。要求可以查询自定义区域的相关资料（包括人口数、重要单位、刑事发、破案件数、治安发案数、道路监控状况、治安警情级别）。警用地理信息采集系统实现PGIS平台三库中标准地址库、业务专用数据的采集维护更新，保障警用地理信息的鲜活。前期数据大采集阶段，充分利用各地警综平台中已有的数据，通过后台进行批量比对，减轻基层民警的采集工作量，尽量避免重复采集工作。后期地址数据库更新维护，由业务系统通过嵌入PGIS方式完成，减少民警地址数据重复录入。交通道路实时信息监控系统交通管理设施是静态交通管理信息的重要组成部分，主要包括道路交通标志、路面标线、护栏、交通信号灯、电子警察、交通流检测器、交通监控设备、卡口设备、交通诱导屏以及隔离带等。交通设施管理需要提供设施标注和录入、查询、统计等功能。1．标志、信号灯在地图上的添加、删除、修改；2．查询、统计、显示标志和信号灯；3．标志、信号灯属性信息的添加和修改、删除。交通实施、设备的空间定位，视频监控，车辆轨迹的展示，道路流量，信号灯状态，交通诱导内容及警用车辆的定位等，GIS在整个智能交通信息系统中的地位是直观展示、辅助决策，具体如下：1.交通信息的可视化查询与显示现实，如过往车辆、卡口车流量。2.交通事件的专题统计及可视化查询。3.视频监控。4.车辆轨迹查询。移动终端PGIS应用基于移动终端（公安网笔记本、手机）的3DPGIS地图业务展示。SmartEarth三维应急平台在经过了长期的公安应急方面的方案建设之后，对于基于SmartEarth的三维PGIS平台取得了长足的进步，为各地区的安保，安防，警卫，部队信息化建设提供了很多的支持。其中有大型安保项目，公安指挥大厅辅助决策指挥系统，基础工作信息系统，地铁安防系统，警用地理信息平台等项目。SmartEarth三维应急为安保、安防、警卫部队信息化建设提供大量支持，其中有大型安保项目，公安指挥大厅辅助决策指挥系统，基础工作信息系统，地铁安防系统，警用地理信息平台等项目。三维应急平台功能设计3DPGIS应急功能大数据应用互联网以前所未有的广度深度推动社会经济发展，DT时代，大数据以及大数据为核心的产业价值链影响和主导新的经济范式和国家战略，开启了一个重大的时代转型。SmartEarth，集6D产品、城市级全要素信息、公安业务数据、云服务为一体，提供一站式大数据云服务，SmartEarth平台上与业务数据对接，结合大数据分析工具，发掘这些海量数据的潜在价值，可逐步融合大数据解决方案。城市大数据交通大数据城市大数据交通大数据应急大数据商业大数据商业大数据电信大数据大数据应用3DPGIS系统中的SmartEarth关键技术SmartEarth为公安系统提供全产业链的时空云平台及服务，每个环节都体现了SmartEarth的技术先进性、兼容性、扩展性。三维空间数据和传统关系型数据库的无缝融合，可以支持用oracle

sql

server和postgre数据库存储空间数据，实现查询分析功能；SmartEarth

TerraGate自带directconnect模块，实现海量数据的实时动态增量发布；应用端有collaboration

system实现在通讯环境不稳定，传输带宽差的情况下的实时高效同步协同应用；倾斜摄影测量技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、前方、后方、左侧、右侧五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。该技术的引入，使目前高昂的三维城市建模成本大大降低。近两年，国家测绘局、总参测绘局等多家单位相继引入该技术，购买相应硬件设施，投入生产。预计即将实现大规模应用推广。逼真的三维画效SmartEarth的三维渲染引擎可以渲染出逼真的画效，并支持多种特效画面如粒子效果、骨骼动画、动态水面、四季天气等。同时将太阳光引入，作为系统光源，依据给定的日期、时间和时区实时调整光影，设置雾的颜色。可以应用预设值或自定义天空纹理和颜色。动态云层支持定制高度、位置、密度以及移动速度。反射和移动效果可以在水面倒映显示。支持模拟现实世界的太阳光照效果，能对太阳光光源位置、方向、光照强度等进行调节。支持SSAO技术，可以增加真实生活中的光辐射的方式为3D对象增加真实感。阴影效果可以设置为整个场景显示（包括地形和所有3D模型，对象和建筑物），