基于MapGIS10三維建模應(yīng)用研究

卜璞

MapGIS10三維建模在真實場景虛擬再現(xiàn)和可視化表達中具有極強的優(yōu)勢，將其應(yīng)用于數(shù)字城市建設(shè)、空間分析等領(lǐng)域中能夠充分發(fā)揮出MapGIS10的利用價值，為用戶提供實時、全面、準確的信息服務(wù)。MapGIS10是一款懸浮式三層體系架構(gòu)云GIS軟件，該軟件采用先進的微內(nèi)核群技術(shù)、松耦合技術(shù)和懸浮倒掛式體系架構(gòu)技術(shù)，使其具備了良好的聚合性、伸縮性和重構(gòu)性等特性。MapGIS10借助數(shù)據(jù)中心集成開發(fā)基礎(chǔ)平臺，可實現(xiàn)對多種數(shù)據(jù)信息資源的開發(fā)利用。隨著城市信息化建設(shè)進程的不斷加快，將MapGIS10的三維建模優(yōu)勢應(yīng)用到城市規(guī)劃、地籍管理、氣象業(yè)務(wù)等領(lǐng)域，可提高這些領(lǐng)域的信息化管理水平。

1 MapGIS10三維建模在城市規(guī)劃地理信息管理中的應(yīng)用

地理信息管理是城市規(guī)劃中的一項重要工作，涉及大量數(shù)據(jù)信息資源，基于MapGIS10三維建模建立起地理信息管理平臺，有助于提升城市規(guī)劃信息化管理水平，為政府規(guī)劃部門和城市建設(shè)提供高質(zhì)量的信息服務(wù)。具體設(shè)計與應(yīng)用方法如下。

1.1數(shù)據(jù)處理

屬性數(shù)據(jù)處理。該平臺需收集處理多類型、多來源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括建筑物項目名稱、容積率、占地面積、容納住戶等信息，將數(shù)據(jù)信息錄入關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行管理。二維數(shù)據(jù)處理。運用SDE技術(shù)將規(guī)劃紅線、建筑物輪廓線等二維空間數(shù)據(jù)存儲到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，建立起屬性數(shù)據(jù)與二維數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。三維地形與地物建模。先處理區(qū)域等高線，運用不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)建數(shù)字高程模型，再疊加處理數(shù)據(jù)高程模型與數(shù)字正射影像圖，建立起城市數(shù)據(jù)高程模型。運用3DMAX構(gòu)建標志性建筑物三維模型，其他建筑物用MapGIS10進行批量建模，形成完整的地形地物模型。

1.2平臺架構(gòu)

該平臺以提供地理信息服務(wù)為主，其架構(gòu)包括以下三層：終端應(yīng)用層。支持桌面應(yīng)用程序、移動GIS、Web GIS等二次開發(fā)方式，可通過該層訪問云計算層的數(shù)據(jù)。云計算層。該層對城市規(guī)劃數(shù)據(jù)資源以及行業(yè)功能元素進行統(tǒng)一管理，可接入虛擬設(shè)備通信設(shè)備，使數(shù)據(jù)存儲與使用分離。虛擬設(shè)備層。利用存儲設(shè)備虛擬技術(shù)為云計算層提供服務(wù)，形成二維和三維數(shù)據(jù)資源池，滿足數(shù)據(jù)集成化管理需求。

1.3平臺功能

基于MapGIS10的城市規(guī)劃地理信息管理平臺具備MapGIS10軟件的規(guī)劃數(shù)據(jù)管理功能，以及空間分析功能和空間數(shù)據(jù)查詢功能。具體功能包括：二維與三維數(shù)據(jù)操作、查詢、統(tǒng)計;日照分析、緩沖區(qū)分析、路徑分析;三維可視效果圖、建筑立面圖、場景漫游視頻等多媒體信息輸出。

2 MapGIS10三維建模在地籍調(diào)查中的應(yīng)用

農(nóng)村宅基地調(diào)查是宅基地確權(quán)的基礎(chǔ)性工作，但是在實際調(diào)查過程中，卻面臨著村莊分散、外延擴張過渡、遷村并點等問題，增加了地籍調(diào)查難度。為解決這一問題，可基于MapGIS10三維建模建立起地籍管理信息系統(tǒng)，將其應(yīng)用于農(nóng)村宅基地調(diào)查中。

2.1測圖測量

布設(shè)地籍控制網(wǎng)，采用全野外數(shù)字測圖方法測繪地籍圖。在坐標系統(tǒng)中，利用航空攝影測量測圖方法進行內(nèi)業(yè)空三加密、立體測圖、外業(yè)調(diào)繪和補測，獲取各類型數(shù)據(jù)。

2.2建設(shè)數(shù)據(jù)庫

在測圖測量后，利用MapGIS10建設(shè)農(nóng)村集體土地確權(quán)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，根據(jù)地籍數(shù)據(jù)編制宗地圖。宗地圖包括宗地界址點、界址線、界址邊長、界址分隔線、相鄰宗地權(quán)屬人等信息。以宗地為中心，繪制周邊村組、道路、植被;利用MapGIS10進行拓撲查錯，對小面進行檢查并更正;統(tǒng)一填寫調(diào)查表，錄入宗地面積、比例尺、土地坐落、界線、墻壁等信息，同時還要錄入集體土地所有權(quán)確權(quán)登記證、調(diào)查人身份證明、政府批文等信息，并附上相應(yīng)的照片、圖片說明;建立起圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，形成工程文件。

2.3系統(tǒng)應(yīng)用

該系統(tǒng)包括報表輸出、數(shù)據(jù)匯總、土地登記、土地權(quán)屬調(diào)查等功能，可將屬性信息進行拓撲檢查后錄入數(shù)據(jù)庫，上傳并匯總數(shù)據(jù)信息，生成匯總輸出表，反映出農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀，將其作為農(nóng)村集體土地確權(quán)登記管理的重要依據(jù)。

3 MapGIS10三維建模在氣象專題圖繪制中的應(yīng)用

氣象專題圖可滿足氣象部門對氣象業(yè)務(wù)的特殊需求，基于MapGIS10三維建模開發(fā)設(shè)計氣象專題圖繪制系統(tǒng)，可使氣象部門在不訪問互聯(lián)網(wǎng)的情況下獲取氣象等值線、色斑圖等信息，提高氣象專題圖繪制的實時性和安全性。

3.1關(guān)鍵技術(shù)

在本系統(tǒng)中，借助MapGIS10開發(fā)網(wǎng)站平臺，網(wǎng)站前臺采用JavaScript技術(shù)，提高網(wǎng)站運行速度;網(wǎng)站后臺采用C#開發(fā)語言，進行應(yīng)用模塊編程;此外，還采用Ajax技術(shù)，通過異步數(shù)據(jù)傳輸快速響應(yīng)服務(wù)器請求。

3.2系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

在系統(tǒng)中利用Ajax訪問數(shù)據(jù)庫，獲取站號、經(jīng)緯度以及其他數(shù)據(jù)信息，將其動態(tài)鏈接到網(wǎng)站后臺生成色斑圖，繪制各區(qū)域的邊界線，制作氣象專題圖。在系統(tǒng)運行中，前期數(shù)據(jù)處理需通過API接口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為JSON格式，數(shù)據(jù)返回時進行判斷，根據(jù)判斷后的結(jié)果，結(jié)合經(jīng)緯度、氣溫、降水、濕度、各區(qū)域邊界線等數(shù)值，生成等值線、色斑圖等專題圖。

總而言之，MapGIS10在三維建模中具有明顯優(yōu)勢，可實現(xiàn)對復雜單體的細節(jié)建模，并直觀、真實地再現(xiàn)場景，提高信息數(shù)據(jù)的實用性。在政府部門管理中，要充分利用MapGIS10三模建模優(yōu)勢建設(shè)地理信息管理平臺、地籍管理信息系統(tǒng)以及氣象專題繪制系統(tǒng)等多種系統(tǒng)，以滿足各部門的信息化管理需求，積極推進數(shù)字化城市建設(shè)。

湖南城建職業(yè)技術(shù)學院科研課題：16KTZD05