基于2.5维GIS机场旅客导航系统的研究

基于2.5维GIS机场旅客导航系统的研究

张琳娜;梁伟;李君轶

【摘要】Aim In order to match the indoor scenes location service needs in construction of digital cities, such as terminals in airports. Methods Combining GIS with Virtual Reality technologies. Results According to the real scene, to establish the virtual scene and 2. 5-D map of the airport terminal, to create the relationship between the two by multi -dimensional spatial information mapping mechanism. Based on the coupling of 2. 5-dimensional GIS and virtual reality scenes, combined inbound and outbound business processes of passengers with the design and develop the passenger navigation system, and carry out practical application in

Xi'an Xianyang International Airport. Conclusion The research result shows a light system, a better human-computer interaction, fast response characteristics in the information services such as the realization of the path guidance, interactive query, and it can better meet the passengers needs of self-location service.%目的研究机场航站楼的旅客位置服务需要,为数字城市建设之室内场景研究提供依据.方法采用GIS与虚拟现实相结合的方法.结果根据实景建立机场航站楼的虚拟场景及2.5维地图,通过多维空间信息映射机制建立两者关系.在2.5维GIS与虚拟现实场景耦合的基础上针对旅客进出港业务流程设计开发机场旅客导航系统,并在西安成阳国际机场得以实际应用.结论研究成果在实现路径指引、交互式查询等信息服务方面具有系统轻型、人机交互效果好、响应速度快的特点,能够较好地满足旅客自助位置服务的需要.

【期刊名称】《西北大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2011(041)005

【总页数】5页(P917-921)

【关键词】地理信息系统;2.5维GIS;虚拟现实;位置服务

【作者】张琳娜;梁伟;李君轶

【作者单位】陕西师范大学图书馆,陕西西安710062;陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安710062;陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安710062

【正文语种】中文

【中图分类】P208

GIS本质是表现和分析。在计算机技术快速发展的今天，二维GIS基于抽象二维符号的表现形式已无法完全满足城市规划、交通、地质勘探等领域对可视化的新要求，三维GIS已成为GIS未来的发展方向［1－2］。目前，业界已经存在多种三维GIS软件，诸如 ArcInfo的3DX，Benfly的 Macros Sation Master-Piece，Erdars的 Image Virtual GIS，Muhigen 的 Muhigen Creator，Goole Earth，Skyline，World Wind 等，但是，由于三维GIS的理论和技术远比二维GIS复杂，再加之受软硬件条件的限制，其研究和应用仍处于探索阶段，还有很多实际问题有待进一步解决［3］。

虚拟现实(virtual reality，VR)是人们对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互

的环境，是一种真三维的场景表现技术。虚拟现实技术的出现为地球科学工作者提供了一种崭新、灵活、交互的方式去构建真实世界的各种地理现象。VR和GIS的结合是丰富虚拟现实世界、增强地理信息系统表现的最好方式［4］。如今，数字

城市已成为城市信息化建设的热点之一。国内外数字城市主要应用于包含DEM以及河流、道路、植被和建筑物等地物数据的室外三维场景中，用户可以在虚拟的室外三维场景中漫游，浏览城市景观，完成查询、统计、分析等操作［5］。然而，建筑物作为城市中最为重要的要素，在数字城市中完善室内场景应用，才能使数字城市更完整，更具有生命力和应用价值。

机场航站楼是民航系统的重要基础设施，是城市中规模巨大的建筑物。航站楼内客流量密集，且上下几层往往承担着不同航班航线国内进出港、国际出入境、中转联乘等多项旅客服务业务。此外，由于旅客到达机场办理相关手续的时间有限，并因所乘航班不同，业务流程及办理地点也不同，出现走错航站楼、延误时间的现象时有发生。针对航站楼内存在的位置服务问题，如何保障旅客得到快速、安全、便捷的位置服务是机场等复杂环境管理人员面对的重大课题。

虚拟现实技术是由计算机生成的一种可创建和体验虚拟世界的仿真系统。VR通过使用户沉浸于虚拟现实环境中，实现对虚拟现实中物体的查询、浏览与分析，广泛应用于数字博物馆、数字科技馆、会展中心、旅游景点等。常用的虚拟漫游实现技术包括基于 OpenGL、基于 VRML、基于 Creator/Vega、基于专业VR引擎等技术，通过这些技术可以建立基于结构的网络展示系统［6］。

目前，二维GIS的应用已趋于成熟，三维GIS技术还处于不断发展与完善的过程中，融合二维GIS与三维GIS技术的优势，采用二维为主、三维为辅的混合型GIS技术是当前背景下业界推崇的一种较为实际的解决方案［7］。二三维GIS结合主要有松散型和紧密型两种［8］:松散型的混合型 GIS将二三维GIS子系统集成于同一个系统中，二维数据和三维数据分别在二维窗口和三维窗口中独立显示，子系统之间通过接口和协议进行通信;紧密型的混合型GIS则是由二维GIS提供数据及各种服务，三维GIS实时渲染其自身的数据以及二维系统提供的数据和分析结果。由于以上两种结合方式需要基于GIS平台，交互式查询速度慢，在大尺度