基于三維數(shù)字社區(qū)信息系統(tǒng)的社區(qū)管理方法研究

王克峰

(新疆維吾爾自治區(qū)第一測繪院，新疆 昌吉 831100)

一、引 言

社區(qū)是社會(huì)的基本單元，是構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的基礎(chǔ)和細(xì)胞。社會(huì)管理的重心在社區(qū)，居民生活的依托在社區(qū)，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定的根基也在社區(qū)。隨著城市化進(jìn)程的日益加快和城市流動(dòng)人口數(shù)量的日益增大，人口居住日趨密集，人口和房屋信息日趨復(fù)雜，社會(huì)對社區(qū)管理與服務(wù)的要求也越來越高，且應(yīng)急處需要詳細(xì)的巷道和房屋的可視化、集成化信息。但是傳統(tǒng)的社區(qū)工作信息化程度普遍不高，且管理采用的信息大部分停留在紙質(zhì)上，導(dǎo)致社區(qū)辦事總是要查閱大量的紙質(zhì)檔案，無法實(shí)現(xiàn)社區(qū)信息的快速獲取，更談不上信息的綜合和集成應(yīng)用，根本不能滿足新形勢下社區(qū)管理的客觀需要。

三維數(shù)字社區(qū)信息系統(tǒng)是指從社區(qū)管理的實(shí)際出發(fā)，以維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和服務(wù)社區(qū)群眾為目標(biāo)，依托現(xiàn)代地理信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)等建立起的“管理信息化、服務(wù)集成化”的社區(qū)綜合管理和服務(wù)平臺(tái)。三維數(shù)字社區(qū)信息系統(tǒng)是適應(yīng)“四知四清四掌握”工作機(jī)制的“單位化管理、網(wǎng)格化覆蓋、責(zé)任化服務(wù)”的社區(qū)管理的新途徑、新方法。

本文以昌吉市綠洲路街道攬翠社區(qū)為例，探索三維數(shù)字社區(qū)信息系統(tǒng)在新型社區(qū)管理與社會(huì)服務(wù)中的新方法、新手段。

二、目標(biāo)的設(shè)定與實(shí)現(xiàn)的思路

1. 社區(qū)資料的數(shù)字化

數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)管理與服務(wù)信息化與自動(dòng)化的基礎(chǔ)。這就要求對社區(qū)管理與服務(wù)所涉及的地理信息資料、三維模型資料、專題業(yè)務(wù)資料進(jìn)行數(shù)字化處理，使之成為能夠被調(diào)用或入庫的電子數(shù)據(jù)，包括與社區(qū)管理和社區(qū)地理位置相關(guān)的各類數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容上包含描述區(qū)域地表形態(tài)、地表要素信息的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)，表達(dá)社區(qū)專題業(yè)務(wù)及環(huán)境、資源等方面參考信息空間分布的專題數(shù)據(jù)，以及與專題業(yè)務(wù)相關(guān)的各類文本、照片資料；數(shù)據(jù)形式上有空間矢量數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)等。

2. 社區(qū)信息的可視化

可視化是社區(qū)管理的新要求，主要通過三維建模來實(shí)現(xiàn)。建模的內(nèi)容包括：① 地形的建模，采用DEM和遙感影像數(shù)據(jù)，使用Skyline軟件家族中的TerraBuilder構(gòu)成地表模型；② 建筑單體的建模，在3ds Max中，通過創(chuàng)建建筑模型和建筑紋理貼圖，創(chuàng)建出單體建筑模型；③ 環(huán)境小品的建模，主要用二維的模型結(jié)合透明貼圖來創(chuàng)造出三維的環(huán)境小品模型效果。三維模型建好后，還要按要求建成三維模型數(shù)據(jù)庫。

3. 社區(qū)管理的信息化

信息化從某種意義上講就是以計(jì)算機(jī)為核心的智能化管理工具，其通過智能化管理來實(shí)現(xiàn)信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息再生和信息利用。本項(xiàng)目主要通過對數(shù)字化處理資料的數(shù)據(jù)庫建設(shè)來實(shí)現(xiàn)社區(qū)管理的信息化。數(shù)據(jù)庫建設(shè)主要包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)、三維模型數(shù)據(jù)庫建設(shè)、社區(qū)業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)三方面?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)是將準(zhǔn)備好的大比例尺地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理，建成基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。地理數(shù)據(jù)分層組織，并通過統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)空間位置的對應(yīng)；基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)采用國家系列比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的分層組織規(guī)定并命名，整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)分層不分幅；專題地理數(shù)據(jù)按照專題內(nèi)容分層組織。三維模型數(shù)據(jù)庫建設(shè)是以商用軟件(Skyline等)為主、3ds Max為輔的方法進(jìn)行建模的。建模的內(nèi)容包括地形的建模、建筑單體的建模、環(huán)境小品的建模等。模型建好后，按要求建成三維模型數(shù)據(jù)庫。社區(qū)業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)是對社區(qū)管理和服務(wù)所需要的單位、住宅小區(qū)、人口、房屋、商業(yè)、服務(wù)業(yè)、超市等專題信息進(jìn)行分析、組織和加工入庫，形成社區(qū)業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫。

4. 社區(qū)服務(wù)的集成化

集成化是通過開發(fā)信息系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)信息的集成管理與應(yīng)用。開發(fā)三維社區(qū)地理信息系統(tǒng)，將為用戶提供強(qiáng)大快捷的各項(xiàng)功能，包括基礎(chǔ)查詢功能、空間定位功能、三維飛行功能、圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)維護(hù)功能等。一個(gè)完善的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，最終要將三方面的內(nèi)容：基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、社區(qū)專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成在統(tǒng)一的運(yùn)行環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的同步顯示與查詢，以及二維、三維場景的無縫切換。Skyline平臺(tái)提供了二次開發(fā)的功能，筆者以Microsoft Visual Studio 2005和Dreamweaver 8為開發(fā)工具，并利用Skyline平臺(tái)軟件提供的二次開發(fā)接口及相應(yīng)的功能模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開發(fā)與集成。

三、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

1. 系統(tǒng)總體構(gòu)成

“昌吉市攬翠社區(qū)三維地理信息系統(tǒng)”的建設(shè)過程遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范，系統(tǒng)由應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫、軟硬件三部分構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體構(gòu)成

(1) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

系統(tǒng)建設(shè)遵循有關(guān)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)和軟件開發(fā)等方面的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，為共享交換、后續(xù)擴(kuò)展奠定基礎(chǔ)。

(2) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)和核心內(nèi)容，本系統(tǒng)將收集社區(qū)管理工作中涉及的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、各類業(yè)務(wù)資料，包括空間數(shù)據(jù)、文本與多媒體數(shù)據(jù)等不同形式；系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)將實(shí)現(xiàn)上述資料的一體化綜合管理，為各項(xiàng)應(yīng)用服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。

(3) 系統(tǒng)應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是整個(gè)系統(tǒng)面向用戶的應(yīng)用層，各項(xiàng)功能的合理設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)直接關(guān)系到系統(tǒng)的應(yīng)用效果。本系統(tǒng)根據(jù)需求分析設(shè)計(jì)各項(xiàng)功能，以為用戶提供便捷有效的服務(wù)工具，真正實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一管理、便捷查詢、輔助分析”的系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)。

(4) 軟硬件環(huán)境

軟硬件環(huán)境是數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、應(yīng)用、輸出，以及軟件功能開發(fā)、運(yùn)行等全過程的軟硬件設(shè)備的有機(jī)組合，是系統(tǒng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)和運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施。

2. 三維數(shù)字社區(qū)信息系統(tǒng)的開發(fā)

三維社區(qū)地理信息系統(tǒng)的基本架構(gòu)如圖2所示。

圖2 三維數(shù)字社區(qū)信息系統(tǒng)的基本架構(gòu)

(1) 數(shù)據(jù)層

該系統(tǒng)基于SQL Server數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，將電子地圖數(shù)據(jù)、影像資料數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、社區(qū)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和入庫，分別存放在相應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、三維模型數(shù)據(jù)庫、社區(qū)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫中，并在“空間屬性數(shù)據(jù)庫”與“業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫”之間建立綁定，如哪些業(yè)務(wù)要融入到GIS中，地圖需要標(biāo)注哪些對象，對象如何描述等。

(2) 平臺(tái)層

該系統(tǒng)主要基于Skyline平臺(tái)予以實(shí)現(xiàn)，即以Skyline軟件平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)和系統(tǒng)集成。

平臺(tái)層代碼采用JavaScript腳本編寫，開發(fā)環(huán)境為Microsoft Visual Studio 2005。在網(wǎng)頁代碼中添加