完整的二三维一体化实现

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地下管线管理信息系统

地下管线管理信息系统一、概述地下各类管网、管线是一个城市重要的基础设施，它不仅具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长等特点，更重要的它还承担着信息传输、能源输送、污水排放等与人民生活息息相关的重要功能，也是城市赖以生存和发展的物质基础。

随着我国城镇化进程的不断深入，传统的城市地下管线二维管理模式，已根本无法满足当今人们对地下管网、管线大数据信息分析、表达、应用的实际需要。

基于此，众智软件审时度势并充分利用多年来在三维领域的研究成果和自有核心技术，自主研发了一套全新的地下管线数据资源汇集管理信息平台——3DPLINE城市三维地下管线管理系统。

该系统可有效地将各类地下管线资源融入在系统之中，全面实现了地下管线数据信息的二三维一体化，以及动态更新与专业属性数据的整体同步。

此外，系统还可融地理信息、业务办公和辅助决策等地上、地下建筑规划管理模块于一体，采用虚拟仿真技术一揽子解决地下管线管理中所发生的诸多问题。

不仅有助于避免市政建设过程中道路的多次开挖，而且还可大大降低施工中地下设施的矛盾与事故隐患，提高管线工程规划设计、施工与管理的准确性和科学性。

大量节省规划审批中挖路断面、确定管线走向的时间和费用，最大限度地减少因规划失策所造成的经济损失。

另外，系统还可根据管网空间数据，实现城市三维地下管线的可视化管理，支持城市地下管线的漫游和三维成果自执行文件格式汇报，且可满足城市管线管理人员和技术专业人员的规划设计、方案设计、施工图设计等不同阶段的需要。

城市区域地下管网鸟瞰图二、建设目标1、通过对城市地下各类管线基础数据资源的有效整合与配置，进一步推进数字地理空间信息平台建设，全面实现数据管理部门和应用部门之间对数据资源“集中管理、分部应用”的共建共享。

2、实现对决策基础数据资源的数字化、可视化管理。

通过全新的GIS技术，将地图元素和地下空间信息融入到管理系统之中，并采用三维模拟技术对地下管线进行详实的展示，真正意义上实现城市决策信息资源的数字化和可视化，充分体现出辅助决策的科学性和先进性。

一种二三维联动地理信息系统的实现

一种二三维联动地理信息系统的实现唐昊; 刘建波; 葛双全; 成勋; 张亚林; 孟德壮【期刊名称】《《科学技术与工程》》【年(卷),期】2019(019)032【总页数】6页(P37-42)【关键词】地理信息系统; 开放视景图形引擎; 二维图层库; 二三维系统联动【作者】唐昊; 刘建波; 葛双全; 成勋; 张亚林; 孟德壮【作者单位】中国工程物理研究院计算机应用研究所绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】P208地理信息系统(geographic information system，GIS)又称“地学信息系统”，是一种非常重要的空间信息系统。

它是在计算机硬软件系统的支持下，收集、存储、管理、计算、分析、显示和描述地球表面(包括大气层)的整个或部分地理分布数据的技术系统。

根据空间维度的表现形式，GIS系统又分为二维和三维，二维GIS系统经过20多年的实际发展和应用，具有强大的数据展示和空间分析功能，另一方面随着三维虚拟现实仿真软件的发展，近年来出现了基于各种三维引擎构建的虚拟城市系统，使得用户能够更加直观的从三维空间中观察和处理问题，经过多方面实践，在城建、土地、测绘、应急、公安、电力、燃气等领域得到广泛应用。

在实际应用中，结合二维GIS和三维GIS两者优点的二三维一体化系统是当前背景下的一个主流解决方案，也是GIS研究领域的热点方向。

现有的技术方案中，三维场景主要用于空间显示，显示城市物体的空间形态和色彩外观的视觉效果。

二维场景用于显示城市的布局，为空间查询、统计和分析的功能提供支持。

基于三维仿真技术的三维虚拟城市场景以其直观的三维地形、立体的建筑模型以及多元化地物模型作为表达方式，具有现实、直觉和真实等特性。

用户不需要任何训练就能够理解3D虚拟场景的意义。

但是在三维虚拟场景中漫游的时候只能看到视野范围中的物体，对场景整体感和方向感的定位无法判断，导致迷失方向和位置。

目前，二三维一体化GIS系统在虚拟城市GIS系统中得到广泛应用和研究。

二三维一体化不动产管理模式服务不动产统一登记工作

现代经济信息二三维一体化不动产管理模式服务不动产统一登记工作陈　俊福建省宁德市不动产登记中心摘要：针对不动产的管理，我国实行登记制度，随着经济社会发展，现行管理模式不再适用。

本文首先分析了二维不动产管理模式的弊端，以及二三维一体化管理模式的优势；然后指出该管理模式的构建方法；最后阐述了该模式在不动产登记工作中的实际应用，以供参考。

关键词：不动产；二三维一体化；管理模式；构建方法；登记工作中图分类号：F299.23 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2019)004-0054-02一、二维不动产管理模式的弊端我国以往的不动产管理工作，利用二维GIS技术，其管理对象是二维不动产产权。

以地籍管理为例，主要是登记地表权利实体，构建地籍数据库、地籍信息系统等。

随着土地产权拓展，不动产的空间权利分布在地上、地表、地下，继续采用二维管理模式，难以准确描述出权利交叉、纵向空间等特殊情况，导致产权边界模糊[1]。

第一，落宗关联慢，卫星图的判读难度大，由于坐落地址不明确，指认落宗时会耗费大量时间；第二，信息定位难，对楼栋进行登记时，难以对应具体位置，落宗编号等业务效率明显降低；第三，外业成本高，从数据采集角度看，房屋的二维矢量图不全面，需要开展外业测量工作，导致成本增加。

在此背景下，三维GIS技术提出并运用，但存在成本高、工作量大、应用单一等缺点，只能展示房产的外部结构，无法深入内部进行数据管理。

二、二三维一体化不动产管理模式的优势１．可以实地查看确定不动产单元的空间位置，是不动产登记工作的前提，对部分老旧房屋而言，没有经过规范的房屋测绘，或者相关测绘资料丢失，导致录入的地址不规范，出现一房多址现象。

应用二三维一体化不动产管理模式，使用无人机倾斜摄影系统，将三维模型作为地图基础数据，具有视角宽、场景大、更真实的优点。

在业务人员的帮助下，申请人利用三维模型，即可快速指认房屋的位置，生成楼栋—楼层—住户数据，从而及时录入楼盘表。

义乌市白蚁防治全生命周期

义乌市白蚁防治全生命周期发布时间：2023-06-30T03:20:41.105Z 来源：《新型城镇化》2023年13期作者：朱文革1 沈小雨2 [导读] 随着我国经济的快速发展，城市规模的不断扩大，白防治工作越加繁重。

“以防为主、防治结合、综合治理”是白蚁防治工作的方针政策。

采用现代化的信息技术控制白蚁危害、保证城市房屋的住用安全，是目前白蚁防治工作的一项重要措施。

1.义乌市国有土地上房屋征收中心浙江省义乌市 3220002.北京超图软件股份有限公司北京市 100000摘要：白蚁全生命周期系统贯通“浙里办”“浙政钉”两大终端，公共服务侧的群众随时参与到白蚁防治工作中，随时通过浙里办学习白蚁防治知识，提交蚁情定位信息等；部门治侧的管理人员通过浙政钉进行蚁情信息提交，受理服务侧的蚁情上报信息。

系统基于信创环境部署，基于微服务架构体系、ESB服务总线、全空间城市三维模型技术，实现白蚁防治全生命周期服务应用技术重构、业务创新。

关键词：白蚁防治、全生命周期、服务受理1建设背景随着我国经济的快速发展，城市规模的不断扩大，白防治工作越加繁重。

“以防为主、防治结合、综合治理”是白蚁防治工作的方针政策。

采用现代化的信息技术控制白蚁危害、保证城市房屋的住用安全，是目前白蚁防治工作的一项重要措施。

浙江省住建厅发布了《省建设厅关于发布全省住房城乡建设系统数字化应用场景第一批试点项目及试点单位的通知》，义乌市白蚁防治全生命周期服务系统被纳入第一批试点项目，通知要求试点单位按照试点工作要求，组织专班、落实建设资金、高质量推进应用场景建设。

义乌市住建局充分发挥主观能动性，采用地理信息技术，将白蚁防治业务与地理空间技术结合，将白蚁预防与灭治工作按地理空间的分布形式进行管理，实现白蚁防治业务的数据可视化，为全市白蚁防治工作的宏观预测与决策提供科学依据。

2白蚁防治全生命周期技术路线2.1技术路线2.1.1基于地理信息服务总线开发系统基于Geo-ESB（地理信息服务总线），依托SOAP或JMS（Java Message Service）等技术，将信息服务以接口的方式进行统一注册、管理、发现与应用，实现基于服务的多级信息服务节点对接；融合多源数据和不同应用服务，并形成标准的服务用于共享，适应并服务于更多的应用环境。

_一张图_概念下的二三维一体化GIS共享fg

信息快递“一张图”概念下的二三维一体化G I S 共享二三维一体化技术是超图软件在2009年正式向全行业推出的新一代GIS 技术，它将GIS 中的2维空间数据与3维空间数据整合在一个平台下，打破了以前3维GIS 系统相对于2维GIS 系统在数据、功能、结构上需要另起炉灶的弊端。

这样，用户建设一套系统，就可以同时拥有2维和3维两种应用形式。

总结起来，超图软件二三维一体化GIS 技术的特点形成了七个一体化：一、二三维数据一体化对建设者来说，已建的2维数据可以直接在3维平台上使用。

2维与3维数据在数据模型和数据结构上保持一体化，3维GIS 数据不仅兼容2维数据结构，2维数据也做了适当调整，实现了所有的2维数据无需任何转换处理直接高性能地在3维场景中的可视化。

二、二三维场景管理一体化在一个工作空间内，用户可以基于一套数据构建2维的地图、3维的场景，应用一套分析功能，并可方便地对地图或者场景进行排版输出。

三、二三维操作一体化无论是在2维地图，还是3维地图，用户都可以直接对地图数据进行操作，操作以可见即可得的方式组织，大大提高了用户的使用体验和工作效率。

四、二三维服务一体化二三维服务一体化体现在系统支持2维的空间地图服务与3维的空间服务，不同的服务好像不同的数据图层，都可以由用户自由搭配，满足自己的需求。

五、二三维开发一体化系统开发设计不同的技术架构，不同的架构支持不同的开发语言。

二三维开发一体化，使用户可以选择自己合适的技术架构，并选择相应的开发环境，由于能够在不同的开发环境中保持空间信息开发接口的一致，所以开发者能以最小的代价学习不同架构的空间信息服务建设。

六、二三维显示一体化对用户来说，2维与3维界面不再是不同系统的不同窗口，而只是一个系统向用户提供的不同显示选择，用户可以选择是在2维环境下应用还是在3维环境下应用，2维和3维系统可以基于空间坐标同步显示相同或不同的数据。

2维数据除了以平面地图形式显示于3维场景外，还可以3维模型的显示风格应用于3维场景。

ArcGIS10完整的二三维一体化解决方案

ArcGIS10完整的二三维一体化解决方案1概述地理信息系统（GIS）是现代地理学与空间信息科学相结合的产物。

GIS的本质是基于真实世界的地理环境，直观地表达客观世界的各种要素。

借助GIS可以对各种要素进行管理、查询、可视化和分析、处理，以便人们进行科学决策。

历经了四十多年的发展，二维GIS技术早已进入了成熟期。

由于二维GIS的成熟应用，以至于GIS已经突破最初的测绘和地学的行业范畴，发展成为跨行业通用的平台软件技术，广泛应用于政府信息化和企业信息化，并越来越多地涉足面向个人的信息服务领域。

2三维GIS是GIS的重要发展趋势GIS的优势在于能够直观直接地展示复杂的地理信息，同时具有强大的空间分析功能。

随着社会的发展，人们对地理信息的关注程度越来越高，因此对地理信息的获取和使用也有了更高的要求。

与二维GIS相比，三维GIS有其独特的优势。

三维GIS因更接近于人的视觉习惯而更加真实，同时三维能提供更多信息，能表现更多的空间关系。

随着计算机技术的发展和二维GIS行业应用的深入，人们使用三维GIS来展现真实世界的渴望越来越强烈。

3三维GIS面临的挑战三维可视化仅仅是三维GIS的一个方面，三维GIS与二维GIS一样，三维GIS涉及了从数据获取、数据处理、数据管理、可视化、空间分析、系统定制到数据发布与共享的各个环节。

当然，三维GIS仍面临一些问题和技术瓶颈：1、昂贵的数据投入。

对于GIS来说，数据为王是最恰当不过的。

再好的系统，缺乏实时、全面的空间数据时只能是个摆设。

显然，数据的获取对GIS来说至关重要。

与二维空间数据相比，三维空间数据的获取成本更为昂贵，尤其是大面积的三维场景建模。

长期以来，三维空间数据获取的效率低下和高成本都成为阻碍三维GIS技术发展的重要因素。

2、海量数据处理与管理的技术瓶颈。

随着遥感影像、DEM以及大量的三维模型等空间数据的集成应用，数据量急剧增加，处理海量数据便成为三维GIS所必须面对的技术难题；文件型的数据共享不能够满足空间数据量较大的应用需求。

加油站油库二三维一体化平台解决方案

加油站油库二三维一体化平台解决方案一、内容概览在这个数字化时代，加油站和油库的管理越来越复杂，我们需要一个更加智能、高效的解决方案来应对挑战。

这个二三维一体化平台就是为了解决这个问题而诞生的，那么什么是二三维一体化平台呢？简单来说就是通过先进的技术手段，把加油站和油库的二维信息和三维模型结合起来，形成一个全方位、立体的管理平台。

这个平台都能帮我们做些什么呢？首先它可以实时监控加油站和油库的运行情况，包括油量、设备状态等，就像给加油站和油库装上了一双“眼睛”。

其次它还能帮助我们更好地规划和管理资源，比如加油站的布局、油库的存储等。

这样我们就能更好地提高加油站的效率和油库的安全性，而且这个平台操作起来非常简单，就像我们用手机APP一样，一看就会。

那么这个解决方案的好处有哪些呢？首先它能提高我们的工作效率，让我们更好地管理加油站和油库。

其次它还能提高安全性，减少事故发生的可能性。

它还能帮助我们更好地规划未来，让我们的业务更加顺畅。

这个二三维一体化平台解决方案就像是给我们的加油站和油库请了一个得力的“助手”，让我们的工作更加轻松、高效、安全。

接下来我们就来详细了解一下这个解决方案的具体内容。

1. 背景介绍：随着加油站业务的快速发展，对油库管理提出了更高的要求随着加油站业务的迅猛扩张，加油站油库的管理面临着前所未有的挑战。

大家都知道，加油站是保障社会车辆正常运行的“能量补给站”，而油库则是加油站的心脏部位。

但是传统的油库管理方式已经无法满足日益增长的业务需求，我们需要一个更高效、更智能的解决方案来应对挑战。

因此构建加油站油库的二三维一体化平台成为了当下亟需解决的问题。

通过该平台，我们能直观地展现和管理油库的运行状况，从而提升管理效率和安全性能。

接下来就让我们一起探讨这个解决方案吧！2. 二三维一体化平台的重要性及其在提高油库管理效率中的作用在当今这个信息化高速发展的时代，我们面对的是一个巨大的挑战和机遇。

二三维一体化技术在地下综合管网系统中的应用

二三维一体化技术在地下综合管网系统中的应用摘要：地下管网是城市生活正常运行的“生命线”，其具有隐蔽性、复杂性、多样性等特点，通过GIS技术对地下管网进行管理，实现查询定位、增删改查、二维展示、空间分析等操作是目前大多数管线系统具备的基本功能，个别管线系统具有三维管线展示功能，但三维管线是通过手工建模实现，成本高、效率低，而且不能实现二维管线和三维管线的联动和数据同步更新。

本文通过临潭县地下综合管线系统建设，利用ArcGIS Engine[1]平台实现管线二三维一体化建设，实现管线二三维展示、更新、联动一体化。

关键词：地下管网；二三维一体化；ArcGIS Engine1、管网系统架构设计临潭县管网系统采用C/S体系结构进行设计，为地下管网管理提供各类地下管网数据、地形数据、专题数据、影像数据，系统采用ArcGIS Engine10.0为系统的二次开发平台，采用Personal Geodatabase为空间数据库，实现管网数据和地形数据的显示、查询、统计、分析、更新、服务等功能，为地下管网管理工作提供软件支撑。

系统总体架构由用户层、功能模块层、数据库层以及支持平台组成，在架构设计的过程中还遵照了各类国家标准规范。

2管网系统数据库设计2.1GeoDatabase[2]空间数据模型空间地理数据库模型设计是任何GIS系统设计的核心工作之一，该模型的设计也是推动GIS系统发展，使其不断完善提高的关键。

在本系统中为了方便管网要素以及与其相关的地理要素，系统使用GeoDatabase空间数据模型来统一管理管网数据，GeoDatabase是一种全新的面向对象的空间数据模型，是建立在DBMS之上的统一的、智能的空间数据模型。

GeoDatabase支持表达具有不同类型特征的对象，包括简单的物体、地理要素(具有空间信息的对象)、网络要素(与其他要素有几何关系的对象)、拓扑相关要素、注记要素以及其他更专业的特征类型。

该模型还允许定义对象之间的关系和规则，从而保持地物对象间相关性和拓扑性的完整。

arcgis全面的二三维一体化

6.全面的二三维一体化6.1.概述经过几十年的发展，GIS已经从只有少数专业人士才懂的应用系统，成为日益走向大众的专业软件。

如今的二维GIS已经渗透到社会的各行各业已经在政府生产和决策中起到了巨大的作用。

三维GIS相比二维GIS具有更加直观的优势，容易被更多的用户所接受。

当前的二维和三维GIS各具优势，人们常常希望在一个系统中能够同时包含二维和三维GIS的功能。

二维GIS拥有成熟的数据结构、多种多样的专题图和统计图、丰富的查询、强大的分析手段、成熟的业务处理流程等等，二维GIS已经成为建立三维GIS基础。

ArcGIS从数据、数据管理、可视化、空间分析、系统定制、服务发布等方面实现全面的二三一体化技术，使用ArcGIS构建三维GIS如同使用ArcGIS构建二维GIS一样的快捷、高效和强大。

6.2.数据一体化经过几十年的发展，目前GIS的用户大部分都积累了大量二维数据，包括影像、DEM、矢量等基础数据。

构建三维GIS可以充分利用这些基础，不用进行数据转换，可以直接将原来在二维中显示的数据加载到三维GIS。

以earth_1km.img数据为例，使用ArcMap 和ArcGlobe加载同一幅影像，如图6.2-1所示和6.2.-2所示：图6.2-1二维场景图6.2-1三维场景ArcGIS数据二三维一体化的优势：（1）原有二维数据无需进行格式转换，避免了准备两份数据，减少空间冗余，易于更新维护；（2）构建三维场景时，原有数据可以使用原二维数据高效的空间索引、影像金字塔、并且支持动态投影，减少再次数据处理时间，为高效运行提供了保障。

6.3.数据存储管理一体化传统基于文件与关系数据库混合的GIS数据库管理方式由于在数据安全性、多用户操作、网络共享及数据动态更新等方面已不能满足日益增长的需要。

现有的对象关系型数据库管理系统（ORDBMS）保留关系数据库优点的同时，也采纳了面向对象数据库设计的某些原理，具有将结构性的数据组织成某种特定数据类型的机制，这使得它不仅能够处理3D数据的复杂关系，也能将在逻辑上需要以整体对待的数据组织成一个对象，这为三维GIS的海量数据管理提供了一条切实可行的途径。

完整的二三维一体化解决方案

完整的二三维一体化解决方案售前:于强地理信息系统（GIS）是现代地理学与空间信息科学相结合的产物。

GIS的本质是基于真实世界的地理环境，直观地表达客观世界的各种要素。

借助GIS可以对各种要素进行管理、查询、可视化和分析、处理，以便人们进行科学决策。

历经了四十多年的发展，二维GIS技术早已进入了成熟期。

三维GIS是GIS的重要发展趋势GIS的优势在于能够直观直接地展示复杂的地理信息，同时具有强大的空间分析功能。

随着社会的发展，人们对地理信息的关注程度越来越高，因此对地理信息的获取和使用也有了更高的要求。

与二维GIS相比，三维GIS有其独特的优势。

三维GIS因更接近于人的视觉习惯而更加真实，同时三维能提供更多信息，能表现更多的空间关系。

，随着计算机技术的发展和二维GIS行业应用的深入，人们使用三维GIS来展现真实世界的渴望越来越强烈。

近年来，随着E都市、都市圈、城市猎人等三维仿真电子地图的涌现，三维地图逐渐走进大众的视野。

Google Earth的横空出世，更是令三维GIS备受关注；在2009年中国GIS 优秀工程评选中，近20项三维GIS项目获奖，超过获奖项目总数的1/3，远远超过2008年和2007年的比例。

三维GIS不仅突破了空间信息在二维平面中单调展示的束缚，为信息判读和空间分析提供了更好的途径，也可为各行业提供更直观的辅助决策支持。

因此，空间信息的社会化应用服务迫切需要三维GIS的支持，三维GIS已成为GIS发展的重要方向之一。

三维GIS面临的挑战三维可视化仅仅是三维GIS的一个方面，三维GIS与二维GIS一样，三维GIS涉及了从数据获取、数据处理、数据管理、可视化、空间分析、系统定制到数据发布与共享的各个环节。

完整的二三维一体化(ppt)%20

GIS建设
• 尽管三维GIS有二维GIS不可比拟的优势，但是在相当长时间内还无法完全替代二维GIS • 二维比三维更宏观、更抽象、更综合 • 当前的二维和三维GIS各具优势
GIS建设阶段
• 二维GIS建设 • 二三维GIS建设 • 三维GIS建设
二三维一体化
• 未来易于移植到三维GIS • 结合二维GIS与三维GIS于一体化 • 最大限度利用二维资源
三维GIS发展
• 用户需求和技术的进步的拉动GIS从二维向三维的发展并形成今天的繁荣。
宏观三维
• • • • • • • 林业农业水利军队气象地震海洋
• 相对低廉的数据成本 • 二维应用非常成熟，三维GIS发展迅速
城市三维
• • • • • • 数字城市规划国土公安应急机场
谢谢！
三维符号
二维场景
三维场景
二三维显示一体化
DMEO3
二三维显示一体化
（1）二维和三维场景采用一体化符号和专题图显示，在三维场景中创建跟二维一样的专题图（2）一体化的操作方式，大大节省了构建场景的费用和时间，提高了场景构建效率；
三维显示
依据属性拉伸
二三维空间分析一体化
DMEO4
二三维空间分析一体化
Rules
网络影像地形
规则和行为 . . . 采用标准的 RDBMS 技术
DBMS: 空间类型及索引和描述性属性 Data
三维模型
RDBMS
符号一体化
DMEO2
符号一体化
（1）二维和三维场景采用同样的符号库、填充库、线型库，降低了符号管理的复杂度（2）可以利用原有的二维地图创建三维地图，复制原有图层，减少了配置地图符号过程，简单便捷

航空兵战术任务规划系统二三维一体化显示设计与实现

第４３卷第６期２０２１年１２月指挥控制与仿真ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌ４３㊀Ｎｏ６Ｄｅｃ２０２１文章编号：１６７３⁃３８１９（２０２１）０６⁃０１１６⁃０６航空兵战术任务规划系统二三维一体化显示设计与实现董鸿鹏，张㊀贞，彭紫微（中国人民解放军９２７２８部队，上海㊀２００４３６）摘㊀要：根据使用需求从系统设计的角度构建了一种适用于航空兵战术任务规划系统的二三维一体化显示架构，从数据绘制原理和地图联动两方面对二三维一体化显示技术实现进行了分析㊂依据系统的功能特点，提出了矩形区域跳转法㊁比例尺跳转法和透视投影跳转法三种一体化显示算法及其特点和适用范围，以消息驱动的形式实现二维平面地图和三维地球在交互过程中视图的同步变换㊂关键词：二三维联动；任务规划系统；一体化显示中图分类号：Ｔ３９１．４１；Ｅ９１７㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０２１．０６．０２１ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆ２－３ＤＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＭｉｓｓｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍＤＯＮＧＨｏｎｇ⁃ｐｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎ，ＰＥＮＧＺｉ⁃ｗｅｉ（Ｕｎｉｔ９２７２８ｏｆＰＬＡ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４３６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ２－３Ｄｄｉｓｐｌａｙａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒｔｈｅｔａｃｔｉｃａｌｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅａｉｒｆｏｒｃｅｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｕｓａｇｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆ２－３Ｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｉｓ⁃ｐｌａｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｎａｌｙｓｅｄｉｎｔｅｒｍｓｏｆｄａｔａｄｒａｗｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｍａｐｌｉｎｋａｇｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｒｅｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｉｓｐｌａｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ，ｎａｍｅｌｙｔｈｅｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒａｒｅａｊｕｍｐｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｓｃａｌｅｊｕｍｐｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｐｅｒ⁃ｓｐｅｃｔｉｖｅｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｊｕｍｐｍｅｔｈｏｄ，ａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｔｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈｔｈｅｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ，ｔｏｒｅａｌｉｓｅｔｈｅｓｉｍｕｌｔａｎｅ⁃ｏｕｓｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ２Ｄｆｌａｔｍａｐａｎｄｔｈｅ３Ｄｅａｒｔｈｖｉｅｗｄｕｒｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎａｍｅｓｓａｇｅ⁃ｄｒｉｖｅｎｆｏｒｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｗｏｏｒｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｉｓｐｌａｙ收稿日期：２０２１⁃０７⁃１２修回日期：２０２１⁃０９⁃０３作者简介：董鸿鹏（１９９１），男，山东烟台人，硕士，工程师，研究方向为航空兵任务规划㊁作战仿真㊂张㊀贞（１９７８），女，硕士，工程师㊂㊀㊀航空兵战术任务规划系统是一种在飞机平台性能和作战使用环境的约束下，根据上级指挥所分配的作战任务，充分利用作战态势情报㊁战场环境信息㊁目标特性和武器㊁航电等装备的技术性能，以最优方法设计任务机会，实现空中作战效能最大化的任务支持系统㊂而航空兵战术任务规划系统中包含有海量的地理信息数据，如二维航空图㊁二维地形图㊁三维影像图㊁ＤＥＭ高程数据㊁倾斜摄影数据㊁气象数据以及作战目标和态势信息等等，具有军用地理信息系统（ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ＧＩＳ）的功能特点，如图层数据管理㊁实现屏幕显示信息载负量控制㊁地理信息要素编码㊁军事标图㊁态势部署等㊂１㊀航空兵战术任务规划系统二三维显示一体化需求㊀㊀二维平面地图和三维地球是航空兵战术任务规划系统在进行作战行动方案制定时重要的交互界面㊂系统中的二维地图可用于显示航空区域的平面态势信息，三维地球则可将战场信息进行立体化的表达，如展示地形地貌㊁立体显示火力范围，便于指挥员排兵布阵和制定详细的作战行动方案㊂二维地图和三维地球有多种数据格式，包括海图㊁航空图㊁高程图㊁卫片图㊁倾斜摄影图等等，在制定作战任务尤其是多军兵种联合作战任务时，需要经常联动切换以一体化的方式进行显示㊂这种二三维一体化显示方式可充分利用两种显示方式的优点对战场态势进行更全面的分析，如立体化显示战场上的气象情况㊁地形地貌㊁作战区域等，增强对整个战场态势信息的把握，减轻使用者的脑力劳动㊂由于军事任务的保密性，各个战术编队领受的作战任务往往不同，需要对作战地图根据不同作战单元进行切割分发，这就对航空兵战术任务规划系统的二三维一体化显示提出了更高的要求㊂２㊀二三维一体化设计方案随着计算机软硬件水平的不断发展，国内外各种二三维ＧＩＳ软件层出不穷［１⁃２］，但由于军用软件在显示效率㊁可靠性和安全性等方面的特殊需求，应使用编译源码（如Ｃ＋＋㊁ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ等）公开的功能库或直接用底层三维绘制引擎ＯｐｅｎＳｃｅｎｅＧｒａｐｈ（ＯＳＧ）为基础进行框架构建和开发而不是各种封装库，以提高地图的绘制. All Rights Reserved.第６期指挥控制与仿真１１７㊀效率和系统的稳定性㊂２１㊀架构设计航空兵战术任务规划系统由于其功能的多样性和复杂性，为保证系统稳定运行各个功能模块在设计时均是以功能插件的形式按规定的协议与系统主框架进行交互，二三维地图组件更是如此㊂二维地图和三维地球组件是整个任务规划系统交互的基础，其使用的数据或功能指令函数均需与系统中其他组件进行交互，由系统框架统一管理，流程如图１所示㊂图１㊀作战飞任务规划系统框架㊀㊀方案中系统数据库的数据由系统框架统一调用，其中如任务区域㊁静态部署等二三维地图组件统一显示的数据是由框架统一发布管理，而二维航图㊁二维军标㊁三维模型和倾斜摄影等二三维地图组件分开使用的数据，则根据系统设置由二三维组件根据具体场景选取相应的绘制函数分别进行绘制显示，以提高系统显示效率［３］㊂同时二三维地图组件与其他组件的交互，如威胁分析组件㊁航线规划组件等，则也是通过系统框架统一控制管理㊂二三维显示一体化是以消息驱动的方式进行管理，即先由二维或三维地图界面窗口采集用户操作命令，根据响应消息由系统框架在控制层调用二维或三维地图的功能函数来响应需要实现的动作，如标注军标㊁显示目标模型㊁绘制作战区域或运动轨迹等㊂因此航空兵战术任务规划系统的二三维显示一体化包含两方面的内容，一是二三维地图数据绘制一体化；二是二三维地图联动一体化［４］㊂２２㊀数据绘制一体化航空兵战术任务规划系统根据使用需求，可将二维和三维地图组件的基础绘制函数根据绘制对象分为点㊁线㊁面㊁文本四大类，功能接口分为环境接口㊁工具接口㊁视点接口㊁标绘接口（点㊁线㊁标牌㊁多边形㊁模型等）㊁倾斜摄影加载㊁布告板显示㊁各类特效绘制等［５］㊂当二三维地图进行数据绘制时，根据系统框架发送的数据，分别使用不同的绘制函数实现数据不同形式的显示，如绘制目标车辆时，二维地图组件在指定位置绘制相应军标；三维地图组件则同步绘制同一位置相应的三维模型㊂二三维地图中的各种显示功能如ＬＯＤ（ＬｅｖｅｌｓｏｆＤｅｔａｉｌｓ）数据分层显示㊁ＬＯＤ防拥设置㊁地物查询等也都是依靠系统框架进行统一的设置和管理，由系统框架对数据根据的显示级别进行筛选，再将相应数据发送到二三维地图组件进行绘制显示㊂２３㊀地图联动一体化当用户操作二维地图或三维地图中的一个窗口时，另一个窗口会自动同步移动到相同的区域和视角，当二三维的地图范围不一致时，能根据自身数据区域限制二维地图或三维地图的跳转或移动命令［６］㊂地图联动一体化主要是通过一系列的坐标转换和函数计算以利用交互中事件触发机制的方式，保持二维地图窗口显示的地理坐标范围与三维场景的空间坐标范围位置变化同步㊂. All Rights Reserved.１１８㊀董鸿鹏，等：航空兵战术任务规划系统二三维一体化显示设计与实现第４３卷３㊀二三维地图显示一体化算法二维地图通常是按照投影计算方法将地球表面的点投影到平面上，是球面坐标系映射到平面直角坐标系的变化过程，如常见的墨卡托投影㊁兰伯特投影等，因此其在绘制时显示距离乘以比例尺系数即为真实距离㊂三维地图绘制时是基于计算机图形学根据视觉原理计算三维投影矩阵，使用可变比例尺，特别是当视点俯仰角接近零即视线与地面近似平行时，可显示出无限远的场景范围，从而绘制出具有空间感㊁距离感的三维地球［７］㊂由于二维平面地图和三维地球的绘制数学原理不同，导致了两者在进行一体化同步联动时会不可避免地出现误差，如点选同一位置或在不同地图范围内移动浏览窗口发生偏移㊂３１㊀矩形区域跳转法矩形区域跳转法是指当用户操作二维或三维地图中的一个窗口时，另一个窗口会根据接收到传递的矩形区域进行联动，即通过传递当前屏幕的四点坐标进行联动㊂本文以二维地图接收命令定位三维地图为例，三维地图接收命令定位二维地图的算法部分为其实现的逆过程，在此不再赘述㊂首先三维地图获取二维地图传递而来的当前屏幕四个周边点的经纬度Ａ１㊁Ｂ１㊁Ｃ１㊁Ｄ１，利用大地坐标转换为空间直角坐标公式，即公式（１），求得世界坐标系下的点Ａ２㊁Ｂ２㊁Ｃ２㊁Ｄ２㊂三维地图联动二维地图即用空间直角坐标转换为大地坐标公式（２）㊂大地坐标转换为空间直角坐标为［８］ＸＹＺéëêêêùûúúú＝Ｎ＋Ｈ()ｃｏｓＢｃｏｓＬＮ＋Ｈ()ｃｏｓＢｓｉｎＬＮ１＋ｅ２()＋Ｈ[]ｓｉｎＢéëêêêùûúúú（１）空间直角坐标转换为大地坐标：Ｌ＝ａｒｃｔａｎＹＸＢ＝ａｒｃｔａｎＺＮ＋Ｈ()Ｘ２＋Ｙ２()Ｎ１－ｅ２()＋Ｈ[]Ｈ＝ｚｓｉｎＢ－Ｎ１－ｅ２()ìîíïïïïïïïï（２）式中：ｅ为椭球体第一偏心率，Ｎ为卯酉圈曲率变径，Ｘ㊁Ｙ㊁Ｚ表示大地坐标系中某一点的坐标，Ｂ㊁Ｌ㊁Ｈ表示空间坐标系中某一点的纬度㊁经度和高度值㊂然后根据ＯｐｅｎＧＬ绘制生成的透视投影矩阵Ｍ，即公式（３），与显示视椎体的变换函数，即公式（４），可求得当前近椎体平面的上㊁下㊁左㊁右㊁近㊁远距离［９］㊂Ｍ＝２ｎｒ－ｌ０ｒ＋ｌｒ－ｌ００２ｎｔ－ｂｔ＋ｂｔ－ｂ０００－ｆ＋ｎｆ－ｎ－２ｎｆｆ－ｎ００－１０éëêêêêêêêêêùûúúúúúúúúú（３）视椎体变换函数ｎ＝－２ｎｆｆ－ｎ－１－ｆ＋ｎｆ－ｎｆ＝－２ｎｆｆ－ｎ１－ｆ＋ｎｆ－ｎｌ＝ｎˑｒ＋ｌｒ－ｌ－１２ｎｒ－ｌｒ＝ｎˑｒ＋ｌｒ－ｌ＋１２ｎｒ－ｌｔ＝ｎˑｔ＋ｂｔ－ｂ＋１２ｎｔ－ｂｂ＝ｎˑｔ＋ｂｔ－ｂ－１２ｎｔ－ｂìîíïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïï（４）根据世界坐标系下的点Ａ２㊁Ｂ２㊁Ｃ２㊁Ｄ２，可求得其构成矩形区域的中心点的高度和宽度，由于视点变换不会修改观察矩阵的张角，因此转换前视椎体的近平面宽度与视点到近平面距离不会发生改变，可以根据近平面的宽度和视点到近平面的距离，利用相似三角形求出矩形宽度填满屏幕下的视点到矩形中心点的距离，如图２所示㊂同理根据近平面的高度和视点到近平面的距离，可以求出矩形高度填满屏幕下的矩形中心点到视点距离，如图３所示㊂图３中实线表示三维地图范围，虚线为计算得到的地图范围㊂最后比较选取屏幕或投影矩阵中距离较长的边，根据视点具体位置设置视角相机的观察矩阵即可㊂这种计算方法适用于在任务规划系统中快速显示局部地区或某个具体目标等，或对显示内容有高刷新. All Rights Reserved.第６期指挥控制与仿真１１９㊀图２㊀视椎体的空间示意图图３㊀屏幕填充范围示例率需求，常用于低纬度区域的变换计算㊂由于三维地图显示的弧面性，在高纬度地区和大范围时联动时使用该方法计算时会产生较大的偏移误差㊂３２㊀比例尺跳转法比例尺跳转法是指当三维地图联动二维地图时，二维地图传递的同步数据为其地图当前中心点Ａ点经纬度和二维地图比例尺㊂本文定义的比例尺是指屏幕显示的１００个像素点在二维或三维地图上对应的实际公里数㊂具体计算过程如下：１）首先与矩形区域跳转法相同，利用式（３）和（４）获得当前显示视椎体的显示状态，即近椎体近平面的上㊁下㊁左㊁右㊁近㊁远距离；２）根据二维地图传递的比例尺，可求出１００像素下对应三维地球投影距离Ｌ；３）利用球表面已知航向和距离求另一点经纬度函数，即式（５）和（６），求出距中心点Ａ㊁距离为Ｌ／２，方向角为９０度和２７０度的点Ｂ㊁点Ｃ；４）使用坐标转换公式（１），将点Ｂ㊁点Ｃ转换为世界坐标下的点Ｂ１㊁点Ｃ１，从而求出Ｂ１㊁Ｃ１的中心点Ｄ和点Ｂ１㊁Ｃ１的直线距离Ｌ２；５）根据相似三角形可得１００／ｚＮｅａｒ＝Ｌ２／ＯＤ，进而求出视点Ｏ距离点Ｄ的距离ＯＤ；６）最后利用ｏｓｇＥａｒｔｈ的ｓｅｔＶｉｅｗｐｏｉｎｔ函数设置视点位置即可，中心点为Ｄ的经纬高，距离为ＯＤ，方向角为０ʎ，俯仰角为－９０ʎ㊂Ａｌ㊁Ａｂ㊁Ｂｌ㊁Ｂｂ，分别表示Ａ㊁Ｂ点的经度和纬度，Ｐ点表示北极点，θ表示大圆始航向，ａ㊁ｂ㊁ｐ表示Ａ㊁Ｂ㊁Ｐ三点对弧两端点与地心连线的夹角，Ｔ表示ＡＢ两点间图４㊀三维地球在视椎体内的相似三角形的球面距离㊁Ｒ表示地球平均半径㊂已知球表面Ａ点经纬度㊁航向θ和Ａ㊁Ｂ两点间的距离，可根据式（５）㊁（６）求出Ｂ点的经纬度㊂ｐ＝ＴＲˑ１８０πａ＝ａｒｃｃｏｓ(ｃｏｓ９０－Ａｂ()ˑｃｏｓｐ()＋ｓｉｎ９０－Ａｂ()ˑｓｉｎｐ()ˑｃｏｓθ)Ｐ＝ａｒｃｓｉｎｓｉｎｐ()ˑｓｉｎθ()ｓｉｎａ()æèçöø÷ìîíïïïïïïïï（５）Ｂｂ＝９０－ａＢｌ＝Ａｌ＋Ｐ{（６）注：因为地球偏心率极低，所以此处可将地球看作球体，计算结果与ＷＧＳ８４坐标系下测量偏差不超过０５％［１０］㊂比例尺跳转计算方法适用于二三维地图在显示高纬度地区和大区域范围时的联动，可根据精度需求可适当修改所需像素数值大小，并通过增加限制条件实现显示范围的锁定㊂３３㊀透视投影跳转法一般二维地图使用的数据格式是正交投影下的平面直角坐标系，但也有部分地图数据使用的是三维透视投影的球面坐标系，此时进行三维跳转时只需要保持视角相机正视二维地图即可㊂因此对该类使用与三. All Rights Reserved.１２０㊀董鸿鹏，等：航空兵战术任务规划系统二三维一体化显示设计与实现第４３卷维地球相同的地球椭球体坐标系的二维地图数据，只需要保持二三维相机的观察点经纬度和相机距离观察点的距离相同即可通过计算机图形学的投影机制自动保持二三维同步㊂具体计算过程如下所示㊂首先根据坐标转换矩阵求出本地点转为世界坐标系下的矩阵ＷＭ［１１］，然后根据式（７）求出相机位置变换矩阵ＬＭ，则观察矩阵为ＬＭˑＷＭ的逆矩阵㊂ｔ＝１００００１００００１ｄ０００１éëêêêêêùûúúúúúｒｘ＝１００００ｃｏｓｘｒ()－ｓｉｎｘｒ()００ｓｉｎｘｒ()ｃｏｓｘｒ()００００１éëêêêêêùûúúúúúｒｚ＝ｃｏｓｚｒ()－ｓｉｎ（ｚｒ）００ｓｉｎ（ｚｒ）ｃｏｓｚｒ()００００１００００１éëêêêêêùûúúúúúＬＭ＝ｒｚˑｒｘˑｔìîíïïïïïïïïïïïïïïïïïï（７）式中，ｄ表示相机位置距观察点的距离，ｘｒ表示观察点的俯仰角，ｚｒ表示观察点的偏航角㊂４㊀实现效果及应用根据本文提出的航空兵战术任务规划系统架构和二三维显示转换算法设计构建了一套二三维一体化的演示系统，通过消息传递实现对用户在操作任意场景时，如平移㊁缩放及目标标绘等，另外的一个场景利用算法实时计算视点的位置和高度变化以自动进行同步联动㊂图５是演示系统中某一处目标点的二三维一体化效果图，其中ａ）㊁ｂ）㊁ｃ）是居民区目标在三维地图中不同视角下的显示效果，ｄ）是居民区目标在二维地图上标绘军标的显示效果，系统实现了对目标标绘的同步数据绘制㊂图６是某型地空导弹威胁范围的二三维一体化显示，左侧是二维地图的视图，右侧是三维地图的视图㊂分别采用了俯视㊁平视㊁侧视三种不同的视角作为对比以验证跳转算法的显示效果，可以看出在不同视角下二维地图和三维地图的显示范围均相同，地空导弹目标始终在地图的绘制中心，能够满足使用人员作战方案制定时的计算需求，同时在多次同步跳转后并没有出现场景发生偏移或不匹配的情况㊂图５㊀目标点的二三维一体化效果图. All Rights Reserved.第６期指挥控制与仿真１２１㊀图６㊀武器威胁范围的二三维一体化效果图５㊀结束语本文设计的航空兵战术任务规划系统架构，能够实现二维地图和三维地图的一体化同步显示，以消息传递的联动机制实现了作战信息数据在内容和空间分析上的一致性㊂本文分析提出的３种二三维地图显示同步的算法，能够满足用户在操作航空兵战术任务规划系统时二三维地图的同步性需求，并利用演示系统绘制了二三维一体化效果图证明算法的可行性和准确性㊂本系统在实际工程实践中发挥了关键作用㊂参考文献：［１］㊀宫龙，程化，吴红梅．基于ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ二三维一体化技术实现及其应用［Ｃ］．第十九届华东六省一市测绘学会学术交流会暨２０１７年海峡两岸测绘技术交流与学术研讨会论文集，２０１７：２４９⁃２５４．［２］㊀聂俊岚，陈欢欢，郭栋梁，等．多维数字战场态势可视分析研究［Ｊ］．小型微型计算机系统，２０１４，３５（３）：６２６⁃６２９．［３］㊀毛杰，吕庆．二三维一体化显示技术综述［Ｊ］．信息化研究，２０２０，４６（５）：１⁃６．［４］㊀宗维康．ＷｅｂＧＩＳ二三维一体化展示关键技术的研究与实现［Ｄ］．西安：西安电子科技大学，２０１７．［５］㊀王新量．地理空间信息的二三维一体化表达研究［Ｄ］．郑州：解放军信息工程大学，２０１４．［６］㊀李云龙，杨雅迪．二三维一体化军工ＧＩＳ关键技术研究［Ｊ］．电子质量，２０１９（５）：１⁃２．［７］㊀刘俊楠．二三维一体化军工ＧＩＳ关键技术研究［Ｄ］．郑州：郑州大学，２０１７．［８］㊀唐昊，刘建波，葛双全，等．一种二三维联动地理信息系统的实现［Ｊ］．科学技术与工程，２０１９，１９（３２）：３７⁃４２．［９］㊀ＥｒｉｃＬｅｎｇｙｅｌ．３Ｄ游戏与计算机图形学中的数学方法［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００４：６８⁃７４．［１０］李民录．ＧＤＡＬ源码剖析与开发指南［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２０１４：４２⁃５３．［１１］ＤａｖｉｄＦ．Ｒｏｇｅｒｓ．计算机图形学的算法基础［Ｍ］．北京：科学出版社，１９８７：１７２⁃１８５．（责任编辑：胡前进）. All Rights Reserved.。

国家新型基础测绘建设的“嘉兴模式”

国家新型基础测绘建设的“嘉兴模式”新型基础测绘体系是数字中国建设的重要信息基础设施。

2021年10月，嘉兴市被自然资源部列为国家新型基础测绘建设试点。

面对这项新课题，嘉兴市坚持守正创新，注重需求导向，坚持数字化改革的创新理念，通过生产流程再造、管理机制重塑、应用产品创新，实现基础测绘采集、生产、入库、组织、管理、服务和应用的全面转型升级，打造了可借鉴、可复制、可推广的新型基础测绘体系建设示范模式。

创新应用产品，打造实体全域覆盖的空间基底为满足城市精细化管理需要，嘉兴市围绕构建一个基底，按照统一地理实体科学分类、空间精度、粒度表达要求，建立了实体多元模型，搭建了“一库多能、智能服务”的二三维一体时空数据库，升级了时空大数据平台，建设完成基础地理实体、自然资源实体、影像实体和实景三维等新型基础测绘产品。

基础地理实体是新型基础测绘的核心产品。

嘉兴市结合地方实际，补充细化了16项三级类、36项四级类，嘉兴市本级和嘉善县共完成包括房屋建筑、道路交通、河流水系、院落、行政区划等443类153万个实体。

同时结合应用需求，扩大完成嘉兴市全域399万个基础地理实体建设。

嘉兴市还创新提出了“自然资源实体”概念，基于地理实体，协调融合国土空间规划、自然资源调查、监测等分类体系，建设了贯穿地块全生命周期的自然资源实体，嘉兴市（含嘉善县）共完成32万个现状类实体，整合约92万个管理类实体，基于“实体+码”的数据链，实现自然资源数字空间的“一码管地”。

按照国家相关大纲和要求，高精度建设实景三维嘉兴。

实景三维分为地形级、城市级、部件级三个尺度。

地形级，嘉兴完成了全市陆域范围内网格间距2米、高程精度优于0.5米的地理场景建设；城市级，完成城镇开发边界以内分辨率优于3厘米、其他区域优于5厘米的全域4028平方公里倾斜三维模型建设；部件级，完成中心城区25平方公里重点区域、重点建筑和主要道路，嘉善县主城区60平方公里的地上地下、室内室外部件级三维数据生产。

二三维一体化GIS技术及其实现分析

二三维一体化 GIS技术及其实现分析摘要：本文围绕二三维一体化的GIS在技术及其实现方面展开了分析。

首先针对二三维一体化的技术途径，在集成开发模式、重新设计开发的模式上展开了分析，接着对三维一体化的技术要求，在数据一体化、数据管理的一体化、显示一体化、操控显示的一体化、分析查询的一体化上展开了分析。

最后针对二三维一体化的实现，在系统集成的框架、一体化图形在显示以及框架方面的操作、态势信息在二三维一体化当中的显示上展开了分析。

关键词：二三维；一体化；GIS技术前言：由于二维以及三维GIS的优势互补，为了满足业务上的需要，许多用户就不得不在系统、维护方面建立两套数据，但是随着技术不间断的更新加快以及数据量持续的增加，系统升级、数据维护当中的问题日益凸显，用户对于二三维在一体化方面的需求也更加迫切，因此针对二三维一体化在GIS技术以及实现方面进行分析是很有必要的。

1二三维一体化的GIS技术概述1.1 二三维一体化的技术途径1.1.1集成开发模式就是根据现存的二维、三维的GIS基础软件进行的集成开发的模式。

这种模式在特点方面具备开发速度快、可以保留选择二维、三维的GIS在基础软件方面的技术等这些优点，但是很难在二维、三维的功能高度方面进行集成，因此不可避免的在数据方面就会形成存储冗余，让数据维护在代价方面被增大。

1.1.2重新设计开发的模式这种模式是根据用户提出的需求以及二三维在一体化方面的要求，从二三维的分析、可视化、软件集成控制、数据存储管理、数据模型等这些方面去着手，重新去设计和研制出二三维的一体化系统，让其在开发系统方面能够实现最佳的二三维一体化的性能。

进而基于二三维的一体化GIS平台所开展的应用系统，在开发方面可以归纳到这一模式当中。

1.2 三维一体化的技术要求1.2.1 数据一体化二三维一体化的GIS在各项功能当中使用的是同一套地理空间的数据，为了让这一目标得到实现，在存储管理、数据组织、数据模型设计等这些方面，必须对二三维的特点进行充分考虑，尤其是数据在二维、三维在显示时需要的转换效率，还有三维在显示实际数据读取的效率。

二三维一体化管线解决方案

库
综合
GIS 数据
库
地上地下建筑建筑
二三维管点符
号
二三维管线符
号
管线附属设施
挖方分析 /覆土分
析
量算分析 /爆管分
析
纵剖面/ 横剖面分析
应急预案指挥模拟
19
地上地下模型统一管理
1、二维、三维及其属性数据存储于统一的数据库。 2、集中管理，共享使用，并发操作。
理
模型数据管理
二三维符号管理体系
管网查询统计
分析
应急辅助决策
基础地形影像数据
库
综合管线数据
库
综合
GIS 数据
库
地上地下建筑建筑
二三维管点符
号
二三维管线符
号
管线附属设施
挖方分析 /覆土分
析
量算分析 /爆管分
析
纵剖面/ 横剖面分析
应急预案指挥模拟
支持高分辨率航片、卫片支持数字高程模型
17
综合管线数据库
二维管线数据可直接在三维中使用
支持二三维联动浏览
支持二三维管线数据联
动查询
18
二三维管线一体化解决方案
一体化数据管
理
模型数据管理
二三维符号管理体系
管网查询统计
分析
应急辅助决策
基础地形影像数据
库
综合管线数据
9
二维管线系统存在问题
三维管线系统
复杂管廊（共通沟）
垂直管线
管点和管线空间关系
10
三维管线系统现状

基于GIS的二三维一体化技术在电力应急中的应用

３５应急模拟演练系统．
基于ＧＳ的模拟演练系统主要借助于ＧＳ技术、ＩＩ计算机技术等，在应急指挥系统的支持下，拟实际事故和灾模难，检验预案的合理性和有效性，并对预案进一步完善，提高应急人员的熟练程度和技术水平，提高各级预案之间的
ＴｈｅＡｐｐｉａｉｎｏｌｃｔｏｆＴｗｏａｒｅｄｉｅｓｏｌＩｔｇａｉｎＴｅｈｏｏｙＢａｅｎｎｄＴｈｅ－ｍｎｉｎａｎｅｒｔｏｃｎｌｇｓｄｏＧＩｎＥｌｃｒｃＥｍｅｇｎｃＳｉｅｔｉｒｅｙ
的ＧＳＩ应用系统。利用ＧＳ技术处理整个地球的自然和Ｉ
收稿日期：０１６１２１－－００
２ＧＳ二三维一体化技术Ｉ
电力应急资源中存在着大量的空间资源和非空间资
源，大部分非空间资源都和空间资源存在着密切的依存关系。ｒＩＡｃＳ的二三维一体化技术可有效地将电力应急的Ｇ
Ｋｅｙｗｏｒ：ｅｒｅｃｄｓｍｅｇｎｙ；ｇｏｒｐｃｉｆｒｔｏｙｔｍｓ；ｔｎｈｒｅｄｍｅｓｏａｎｅｒｔｏｅｇａｈｉｎｏｍａｉｎｓｓｅｗｏａｄｔｅ — ｉｎｉｎｌｉｔｇａｉｎ
０引言
阳能相变蓄热装置对热泵机组的影响要大于晚上对热泵
机组的影响。
ａｄａｐｉｔｎ［］ＡｐｅｈｒａＥｇｅｒｇ２（０３：ｎｐｌａｏｓＪ．ｐｌｄＴｅｍｌｎｉｅｎ，３２０）ｃｉｉｎｉ

面向数字孪生的二三维一体化系统建设研究

面向数字孪生的二三维一体化系统建设研究摘要：基于某市中心城区的核心区1km2试验区范围内的空间资源，完成多维多角度数据摸底，为搭建核心区空间二三维一体化展示平台提供数据基础，并研究如何应用二三维地理信息系统技术，整合核心区全息三维模型数据和各类专题数据，搭建地上地下、室内室外、二三维一体化的二三维展示应用系统，为核心区精细化管理提供有力支撑，也为该市未来数字孪生城市的建设积累初步经验。

关键词：二三维一体化;数据整合;数字孪生;核心区0引言随着新基建的大力推进，数字孪生技术也越发凸显其重要性。

“数字孪生”是针对物理世界中的实体，集成了人工智能、机器学习等技术，在数字空间用高精度的数字模型来映射真实世界中的事物，并将真实世界中采集的数据信息反映到数字模型，使之能够随现实的情况变化而不断更迭，并能够基于数字模型联动多源数据信息进行预测性的仿真分析和全生命周期过程的可视化。

随着近年来城镇化进程的加快，城市走向信息化、智能化、智慧化的脚步也在加快，特别是智慧城市的发展让城市发生了翻天覆地的变化。

此时，需要有更新、更科学的方法指导数字城市建设，推动智慧城市高质量构建。

数字孪生技术的出现，为智慧城市的发展提供了新思路和新理念，或者说是颠覆性的创新。

随之提出的数字孪生城市也必然成为智慧城市发展的一种必然趋势。

数字孪生城市是数字城市发展的目标，是新型智慧城市建设的新高度。

而数字孪生技术所依靠的海量数据资源是基础，也是新型智慧城市建设的数字底座。

本文将基于某市中心城区的核心区1km2试验区范围内的空间资源，进行多维多角度摸底，构建二三维数据信息资源库，为搭建核心区空间二三维一体化展示平台提供数据基础，并研究如何利用二三维GIS技术，整合核心区全息三维模型数据和各类专题数据，搭建地上地下、室内室外、二三维一体化的二三维展示应用系统，实现二三维空间展示、全要素信息查询、统计分析等功能，为核心区精细化管理提供有力支撑，也为某市未来数字孪生城市的建设积累初步经验。

二三维一体化管网管理解决方案--城市管理

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项目总体规划
整合各类业务数据和系统共享管网数据业务资源
• • • • 调度SCADA系统车辆GPS系统场站视频监控系统巡检GPS系统
建设管网管理综合信息平 Title 台，提高管网管理效率
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Title
探测、建库、实现管网数据基础管理
• • •
建设城市三维地形数据库建设城市三维管网、附属设施数据库深化业务应用，建设集辅助设计、工程规划、管网巡检等功能一体的综合管网信息平台普查和探测城市管网及附属设施建设城市基础地形数据库及管网数据库建设基础管网信息管理系统
规划建设
三维开挖分析
管网碰撞分析
管网分布分析
巡线管理
设施监控
人员巡检定位
爆管分析
断面分析
连通分析
应急预案
管网巡检
应急处理
服务聚合
城市管网GIS基础管理与发布平台（SuperMap 云GIS基础平台）
基础地形数据三维管线数据三维地形数据管网设施数据二维管线数据
管网分布分析辅助设计规划方案评估规划设计人员
快速定位管网突发事故位置、并对快速抢险提供技术支持
管网管理信息系统
运用断面分析、净距分析等高级功能分析施工区域地下管网分布情况
施工人员日常查询管线长度统计分析数据更新与维护等其他管网业务的要求对不同的管网及附属设施制定相应的日常巡视保养周期以及巡检保养
全国重大地下管网事故每天平均发生5.6 起，每年仅路面开挖造成的经济损失就多达2000亿元。截至2009年，全国仅有210个城市开展了城市地下管线普查工作，不到全国城市总数的1/3, “家底不清”的现状普遍存在。