1、城市人防三維仿真管理系統項目建議書一、系統建設背景、目標及必要性城市人防指揮所是在早期坑道工事基礎上改建而成的，是全市民防指揮網的核心，由指揮所核心區以及通道、連片工事等配套工事組成，指揮所安裝了供電、通風、空調、給排水、消防、通信、計算機網絡、視頻監控等系統以及各種人防工程專用設施設備，各種強弱電布線及管網系統縱橫交錯，工事狀況不一、結構復雜，日常維護管理要求高、難度大。為探索建立指揮所標準化、智能化管理體系，進一步提高指揮所日常維護管理水平，經過調研，建議建設戰備指揮所三維仿真管理系統，主要是利用計算機技術、3S技術、虛擬仿真技術等多種高新技術手段，構建涵蓋指揮所工程數據、地理信息、所有設

2、備及管線信息的三維仿真圖，并實現其三維及多維可視化展示、可視化數據管理以及各種設備的可視化遠程自動控制與聯動報警等功能，從而達到對指揮所全面、直觀、實時、遠程智能管理，推動指揮所日常維護管理邁上新的臺階。此項目建設的必要性主要體現在以下三個方面：一是提高指揮所日常管理效率和管理水平的需要。在管理區域大、情況復雜、管理要求高、管理人員有限的情況下，通過三維可視化、實時、遠程智能化管理，指揮所整體運行情況得到及時有效的掌控，確保指揮所始終保持良好的戰備狀態。二是提升指揮所核心應急能力的需要。通過該項目的建設，指揮所的運行狀況將得到實時有效的掌握和控制，戰時和應急情況下能夠更好更快地開設指揮所，為黨

3、政軍首長提供安全可靠的指揮平臺。三是進一步拓展現有指揮所日常維護管理系統功能的需要。為了維護管理系統功能，我公司初步研制了指揮所日常維護管理系統，目前正在對該系統進行升級改造。該系統一個重點內容就是對指揮所及各種設備運行狀況的實時監測和控制，但因各種原因缺乏三維可視化管理功能。可視化遠程智能化管理已經逐步成為各地人防指揮所管理的一個重要趨勢，有必要通過該三維仿真管理系統的建設予以完善。二、系統主要建設內容1、指揮所（含通道和連片工事，以下同）地下三維空間構建與設施模型制作。采集指揮所、通道和連片工事三維空間地理信息、各種設施設備以及所有管線（含隱蔽部分）信息，并以此構建涵蓋指揮所工程數據、地理

4、信息、所有設備及管線信息的三維仿真圖。2、三維模型數據整理與構建相應數據庫。3、三維及多維可視化展示。（1）場景漫游操作場景縮放：三維場景進行縮放瀏覽，通過縮小和放大三維地圖，用戶可以從宏觀到微觀觀察三維地形。三維系統中有大量的三維模型，將模型進行分級優化，在場景縮放過程中自動調度處理，快速調用適合的三維模型，在不影響模型顯示效果的同時提高系統的流暢性。（2）旋轉：操縱視點在場景中旋轉，可以進行360度旋轉。這樣可以轉到建筑物后面觀察建筑物。（3）平移：平移視點，系統會根據場景的大小自動調整平移的速度。當視點位置比較高，場景的范圍就比較大，這樣移動的速度就會比較大，反之平移速度則小。這樣在不同

5、高度的情況平移過程中會顯得比較流暢。（4）升降：操縱視點位置上升和下降，上升場景范圍變大，下降視點離地面越來越近，觀察的物體越來越清晰。（5）巡航：系統按照操作人員設定的路線進行自動巡航。4、可視化數據管理。通過先進技術、管理手段，把指揮所（含通道和連片工事）地下空間構筑物用三維模型真實的、準確的反映在系統中。用戶就可以在系統里面快速的瀏覽指揮所（通道和連片工事）的各個真實的三維模型的空間位置。以便領導可以快速的做出決策。5、地下設備、管線三維展示。可對地下管線以透明、半透明、不透明三種方式展示，并可實現按功能分層展示管線。不透明 透明6、三維設備、管線屬性查詢。可在三維仿真圖上實時點擊查相關

6、設備、管線屬性、數據以及圖層管理。 圖層管理7、三維管線屬性入庫。在本系統中，我們把管線的屬性信息（如管線的埋深、管徑大小、顏色、權屬單位、埋設年代等等）錄入到的系統中，以便用戶在瀏覽三位系統的時候可以快速的查詢管線的屬性信息，而不用在轉到別的系統中去查詢。8、三維設備管線屬性與圖形關聯。在上一點中，我們把管線的屬性（如管線的埋深、管徑大小、顏色、權屬單位、埋設年代等等）錄入到的系統中，管線的屬性信息錄入到系統后，我們將把管線的所有屬性信息以及一些相關信息通過圖形的形式展現在三維系統中。讓用戶能夠全面的、方便的知道各管線的屬性信息以及相關信息。9、內部環境、設備的遠程監測、控制與報警。通過設計

7、與日常維護管理系統和安全視頻監控系統各監測、控制、報警模塊的數據接口，在三維仿真圖上實現工事內部環境和各種設備的遠程監測、控制與報警，并實時模擬設備運行狀況。 空調開 空調關 燈光開 燈光關 門關 門開 事故發生自動報警單擊上圖“報警點”可快速定位到事故發生地點。如下圖所示： 報警 正常三、系統的技術可行性該系統將主要采用以下技術建設。1、影像金字塔技術。影像數據是由高精度、大容量的TIFF文件組成，在數據庫應用中會因為硬件、數據庫系統等原因造成訪問速度的下降，使日常應用不便。為保證影像的高速調用，參照著名的三維影像瀏覽軟件（GOOGLE EARTH）對影像數據進行一定的處理，即針對所有的影像

8、數據進行金字塔式的圖片疊加。具體辦法是根據影像范圍的大小設定多個影像圖層，每個影像圖層從底至頂分辨率逐漸遞減，同時該層的影像分幅也相應減少（單幅影像函蓋更廣的范圍）、單個文件容量也逐漸縮減，最終在不同的顯示比例下顯示不同分辨率的影像圖，從而提高訪問速度。如下圖所示。2、地理編碼和地址匹配技術。為了將空間信息與非空間信息、非空間信息與非空間信息進行集成與融合，真正為公眾提供直觀、生動的基于空間位置的服務，需要建立空間與非空間信息之間的聯系，地理編碼和地址匹配正是建立這一者之間聯系的最重要最實用的手段。地址匹配是將文字性的描述地址與其空間的地理位置坐標建立起對應關系的過程。地址匹配服務按照特定的步

9、驟為地址查找匹配對象。首先要將地址標準化；然后服務器搜索地址匹配參考數據，查找潛在的位置；根據與地址的接近程度為每個候選位置指定分值，最后用分值最高的來匹配這個地址。3、高速緩存技術。對于圖像處理系統來說，圖像漫游功能是必備的，然而漫游功能是否隨心應手則決定了圖像處理系統質量的優劣，由于應用對象是海量遙感圖像，且大部分的數據總是在大容量存儲介質硬盤當中，雖然通過分塊技術減少了圖像顯示時的定位和讀取的次數，在一定程度上克服了圖像漫游過程中的速度過慢問題。但如果每次的漫游操作均需從硬盤讀取，則還是會影響圖像漫游的響應速度。為了進一步提高圖像漫游的速度，受到計算機技術中廣泛應用的Cache技術的啟發

10、，在中間圖像文件和顯示緩存中間，再開辟一塊適當大小的內存緩沖高速緩存，在該緩沖區中存儲從中間圖像文件讀取的圖像數據，然后再將此緩存中顯示的相應部分拷貝到顯示緩沖區。采用這種技術的原因是：當此緩沖區的大小大于滾動視圖的可見窗體尺寸，則在圖像漫游過程中，系統就不必每次都重新從中間圖像文件獲取顯示部分的圖像，而只需計算應拷貝的緩沖區的位置，再作一次圖像拷貝即可，從而大大提高了圖像漫游的速度。4、數據快速瀏覽技術。無論是綜合遙感影像數據庫、還是專題規劃信息數據數據庫都要滿足大量用戶并發訪問的要求，而且在這些數據庫基礎之上還要通過空間信息服務平臺搭建更多的專業應用和綜合地理空間信息應用示范。項目必須要有快速瀏覽技術，在規定的性能內滿足大量用戶的并發訪問。數據緩存技術可實現在內存中緩存大量數據，可用來大幅提高請求響應速度；AJAX技術可大幅降低頁面刷新次數，提高數據訪問效率，優化用戶使用體驗。5、可擴展性設計。系統的可擴展性設計表現在以下幾個方面：n 數據可擴展。系統將建立一個統一的面向人防管理的數據模型，這是建立在對人防的業務系統進行全面綜合分析的基礎之上，該數據模型包含不同空間數據間的、不同業務數據間的、空間數據與業務數據間的、管理數據與運行數據間存在的各種關系。即使現在建設時，許多數據并不完整或完善，可以