城市三维地理信息系统建设总体框架研究

3．成为城市管理的三维空间共享平台。三维地理信息系统要利用 全市域的宏观地形地貌、河流水系等空间信息，利用城区和重点地区 的空间骨架和城市形态等信息，利用街区、单体建筑、市政设施及景 观设施等详细信息，建立一个开放式的空间协同信息系统，成为城市 各种管理活动的三维数字空间共享平台，城市行政管理部门及应用单 位仅需要在此平台上进行二次开发，即可满足其业务管理研究需要。
报告主要内容
1.目标设计 2.建设内容 3.系统建设框架与系统划分 4.三维数据体系、模型分类与标准 5.三维数据模型与数据组织 6.管理平台及应用系统功能设计 7.系统运行模式和数据维护 8.总结与展望
城市三维地理信息系统空间范围一般为城市行政辖 区范围，其总体目标是：
1. 建立覆盖市域范围的多尺度三维数字模型数据库 2. 建立三维地理信息集成管理发布平台 3. 通过业务应用扩展，成为城市规划、建设和运营 管理的多维空间信息平台。 4 . 为社会提供多样化的三维空间信息服务
随着城市化进程特别是 中国城市化进程的加快，城 市土地资源日益紧缺，地上 与地下空间的综合和复合利 用就显得特别重要，城市功 能组织及景观要求以及城市 交通和市政设施趋向立体化， 城市的建设管理迫切需要实 现从平面向立体转变。
城市三维地理信息系统管理的是城市三维地理数据，城市 三维地理数据的数字表示核心是三维数字模型。
3.1 建设框架
保障
应用层 辅助规划管理 市政交通规划 地下空间管理
应急指挥
安全
城市宣传旅游 公众信息发布 城市网格化管理 ……
用户
政策
行为
三
安全
维
法规
服务层
源自文库
应用
地
目录服务 网络要素服务 三维数据服务 元数据服务
权限
理 信
标准
影像服务 空间分析服务 信息查询服务 其他服务
安全 系统
息
规范
系
数据层
访问 安全
城市三维地理信息系统建设总体框架
赵中元
武汉市国土资源和规划信息中心
武汉市地理信息中心
二○一○年十一月二日
数字城市、数字区域经过十余年的发展， 已从国家战略和研究层面逐渐走向社会应用， 在国民经济和社会发展中发挥了重要作用，成 为推动城市管理数字化、信息化、协同化、精 细化、智能化的重要引擎。
………. 三维模型 城市部件 重点项目 园林绿地 地籍地政 地下管线 遥感影像
城市三维数字模型是将自然地形地貌、道路、建筑、市政 管线以及重大基础设施等城乡自然和人文要素，通过划分模型 单元和管理对象，进行平面、高程、结构、纹理等数字化处理， 按照统一坐标无缝拼接而成的可视化三维数字表达。
城市三维地理信息系统在真实表达城市三维空间要素的基 础上，通过增加时间维度和社会经济等信息，构成融空间、时 间和社会经济信息为一体的网络化多维数字城市信息平台。
4.三维信息发布及专业应用系统：包括基于WEB技术的内网 和互联网三维信息发布浏览，以及各类专项应用等。
数据生产与制 作处理系统
数据集成 建库系统
三维地理信 息管理平台
系统划分
三维信息发布及专 业应用系统
报告主要内容
1.目标设计 2.建设内容 3.系统建设框架与系统划分 4.三维数据体系、模型分类与标准 5.三维数据模型与数据组织 6.管理平台及应用系统功能设计 7.系统运行模式和数据维护 8.总结与展望
系统建设需要达到以下4个方面的目标要求： 1．提供城市虚拟仿真数字化环境。三维地理信息系统融合了
最新RS、GIS、VR、数据压缩、计算机及网络通信等多种高新技术， 集成城市多源、多尺度、多时态三维空间信息，实现海量数据的 动态交互式浏览、空间分析和模拟，提供真实城市物质空间环境 的数字化模拟。
2．支持网络环境下的数据和软件并发服务。基于网络技术的 三维地理信息系统，要提供对城市空间的多尺度的无缝管理，可 以同时支持多种网络环境下的在线数据和软件服务。
4．成为城市公共服务产品。三维地理信息系统利用其自身真三维 模型的逼真表达、可视化分析和模拟等特点，在城市规划、网格化管 理、智能交通、应急指挥、防灾减灾、数字旅游、电子商务与小区管 理等方面有着十分广阔的应用，特别是在空间信息的社会化服务中， 三维数字地图要发挥不可替代性的作用。
报告主要内容
1.目标设计 2.建设内容 3.系统建设框架与系统划分 4.三维数据体系、模型分类与标准 5.三维数据模型与数据组织 6.管理平台及应用系统功能设计 7.系统运行模式和数据维护 8.总结与展望
4.1 数据体系
按照城市规划建设管理需要，按照要素内容和建模方法的
不同，将城市三维要素分为以下六个部分：
1.地形模型
2.建筑模型
1.数据生产与制作系统：包括卫星、航空遥感数据获取及 DEM、DOM生成，城市大比例尺地形图和专题图数据获取，三维几 何和纹理数据采集，三维模型制作与数据优化等多源、多尺度、 多时相数据的生产与制作处理。
2.数据集成建库系统：包括对二维平面数据、三维立体数据 的数据库管理。
3.2 系统划分
3.三维地理信息管理平台：提供对二维平面数据、三维立体 数据的集成化、无缝尺度的动态可视化调用、编辑、维护、更新 等管理，提供基于WebServices的目录、元数据、地址、信息查 询与分析等的功能接口。
统
组织
基础地理 规划编制 规划管理 三维模型
数据
框
DEM
DOM
信息
信息
信息
数据库
安全
架
设计
计算
技术
服务器
客户机
硬件层 通讯设备 存储设备
防火墙
机网 络
安全
3.2 系统划分
城市三维地理信息系统是一个数据内容丰富、应用面广、多 技术融合的大系统，按照数据采集处理、数据建库、集成管理、 软件开发与应用4大块来划分，可将整个系统划分为4个部分。
城市三维地理信息系统的主要任务是： 1. 建立全市域多尺度三维模型数据库
框架模型
基础模型
标准模型
精细模型
2. 开发用于城市规划、建设和运营管理的真 三维空间信息平台
3. 建立好数据生产、管理与更新维护标准与 机制
规划审批三维决策支持系统
集成管理平台
报告主要内容
1.目标设计 2.建设内容 3.系统建设框架与系统划分 4.三维数据体系、模型分类与标准 5.三维数据模型与数据组织 6.管理平台及应用系统功能设计 7.系统运行模式和数据维护 8.总结与展望