XX市防汛抗旱三維數字系統初步設計目錄系統設計-總體設計

防汛抗旱三維數字子系統將沿用“兩臺一庫”的設計原則，保證未來系統的可擴展性和兼容性，系統總體結構如下圖所示。系統設計-系統結構拓撲圖系統設計-數據處理流程地理信息數據處理流程用戶管理處理流程業務應用數據流程三維模型的處理流程系統設計-三維可視化處理流程1.海量多源、多時相、多尺度空間數據的融合2.建立數據金字塔3.建立空間檢索

系統設計-海量數據的網絡發布在網上需要傳輸的數據有兩種，一種是海量的三維地形數據，另一種是業務數據。業務數據可以通過IIS來發布，但是如何高效快速的發布海量三維地形數據，是一個技術難題。網絡發布模塊在系統設計時充分運用了分布式計算、動態數據加載等相關領域最新技術，實現了數字化場景可視化環境的快速傳輸和大規模網絡終端運行。此技術主要有以下特點：1．以流文件形式動態平滑傳輸。2.數據傳輸不受網絡帶寬的限制3．傳輸負載動態平衡系統設計-數據庫設計本次數據庫建設將采用MSSQLServer2000作為服務器，同時開發數據同步組件，完成系統業務數據庫與指揮系統一期工程Oracle數據庫相關信息的同步。結構示意如下圖：系統設計-DEM及DOM存儲設計在Oracle10g的GeoRaster模塊支持下,提出對影像的物理存貯和影像數據庫組織管理的可行方案,并針對在Oracle中建立影像的金字塔、實現影像的壓縮、影像索引等方面說明了具體的實現辦法。在影像數據庫組織方面,提出2種組織模式無縫影像層模式和分幅影像層模式;在數據訪問效率方面,通過建立影像數據金字塔和基于影像塊建立R樹空間索引來提高數據訪問效率;在數據壓縮方面,在遵循OracleGeoRaster架構的基礎上,通過擴充GeoRaster的影像元數據來支持數據壓縮存貯能力。系統設計-數據接口設計1.業務數據接口

業務數據采用會商系統及其他相關系統現有的數據，采用WebService及XML方式獲取。2.系統內部接口內部接口是指系統內部各個模塊之間的接口，主要有系統客戶端與系統服務接口，負載均衡器、WEB空間服務、ASP程序接口，WEB空間服務與Oracle數據庫接口。3.系統外部接口

系統與操作系統的接口、系統與空間數據庫的接口、信息采集終端與系統的接口

系統設計-一期功能設計三維地形生成三維地形展示洪水調度三維仿真現場數據采集傳輸系統工具功能設計-系統工具三維場景展示與查詢功能三維量測與標注功能三維分析功能系統管理功能系統工具-三維場景展示與查詢提供基本的三維地形漫游工具，快速進行場景放大、縮小、旋轉、飛行、圖層控制等功能，使用戶能夠在三維場景中實現前后、左右、上下任意角度和方位的旋轉顯示、無級縮放、快速無縫瀏覽，提供旋轉飛行、平移運動等多種運動模式。系統工具-三維量測與標注功能三維量測包括三維空間距離量算、水平距離量算、垂直距離量算、地表距離量算、平面面積量算、地表面積量算等功能。標繪工具提供用戶創建點、線、面、箭頭、三維模型等工具，并保存到數據庫中，為防汛抗旱工作提供相應的技術工具。。地表面積測量標繪系統工具-三維分析功能提供兩點通視分析、扇面通視分析和危險域分析、提供適合水利河流湖泊或城區積水應用的點源淹沒分析和流域淹沒分析、提供適合工程應用的基于地形的剖面分析和挖填方分析、提供基于地形坡度的最佳距離分析等三維分析功能。。扇面通視分析（左圖為分析范圍，右圖為分析結果，紅色區域為不可見范圍）系統工具-系統管理模塊為了保證數據的完全性、完整性、精準性和權威性，同時也為了保證數據傳輸速率，本系統通過用戶和密碼的方式來限制非本系統用戶使用本系統。用戶在會商系統進入的時候，不需要單獨登錄，但是只有瀏覽功能，如果需要進行高級的分析功能，則需要重新輸入用戶名密碼以登錄本系統。此外，系統給不同用戶分配不同的權限：普通用戶也只有瀏覽功能；上級領導用戶可以查閱下屬各單位的所有資料、總部領導用戶則可以查閱、分析系統所有的資料；研究用戶可以調用自己研究領域內需要的所有資料和執行相應的分析。管理員用戶具有最高權限，可以對系統的用戶、數據等進行操作。關鍵技術及創新點1、三維地理信息平臺技術2、河道三維地形生成引擎（創新點）3、海量數據融合與傳輸4、現場數據采集與傳輸關鍵技術-三維地理信息平臺

三維地理信息平臺是一個完整的的基于網絡的三維數字地球可視化與分析平臺，是國內先進的三維地理信息系統平臺。主要特點：1、企業級產品設計2、三維數據編譯和發布3、二次開發支持

河道三維地形生成是這個系統中的重要關鍵技術，為實現河道地形三維可視化，首先要對DEM的數據進行組織，DEM的獲取有實地采集法、攝影測量法、現有圖數字化法。由于本系統采用的DEM數據具有量大及網絡間隔大的特點，使用了現有圖數字化法。結合已有的實際河道的測量數據、設計數據與矢量地形圖，利用差值計算方法，得到河道地形的Grid（網格）數據。關鍵技術-河道三維地形生成引擎關鍵技術-海量數據融合與傳輸1、海量多源、多時相、多尺度空間數據的融合

系統搭建的第一步是創建三維地形，即用多時相、多尺度衛星影像等數據，疊加DEM數據，合成具有實際大地坐標的、帶有地形起伏的三維仿真地形。在該過程中，軟件充分運用了金字塔數據引擎、四叉樹數據索引算法、快速LOD算法、小波快速壓縮等先進的空間數據處理、存儲和檢索方法及三維可視化技術，構建具有高度可信度和可用性的數字化三維仿真地形。關鍵技術-海量數據融合與傳輸2、海量數據的網絡傳輸

在本系統中所指的海量數據是指遙感影像數據和三維模型數據以及河道測量數據和設計數據。

在網上需要傳輸的數據有兩種，一種是海量的三維地形、影像及三維模型數據，另一種是也多媒體（模型）的業務屬性數據。屬性數據可以通過IIS來發布，但是如何高效快速的發布海量地形數據，是一個技術難題。網絡發布模塊在系統設計時充分運用了分布式計算、動態數據加載等相關領域最新技術，實現了數字化場景可視化環境的快速傳輸和大規模網絡終端運行。此技術主要有以下特點：1）以流文件形式動態平滑傳輸2）在較低網絡帶寬條件下，傳輸服務仍能保證3）傳輸負載動態平衡關鍵技術-現場數據采集與傳輸

防汛工作人員可以攜帶數據采集設備（具有GPS和拍照攝像功能的數據采集終端）沿河道對現場的數據進行實時采集（數據主要包括：照片、視頻以及文本資料等）并將這些資料通過系統提供的功能實時回傳到防汛指揮中心和數據庫，并在防汛抗旱三維數字系統以及相關二維系統中中進行展示，為防汛抗旱的指揮者提供第一手的現場資料，同時這也是固定工程視頻采集的一種補充。

實施與培訓計劃項目/時間第一月第二月第三月第四月第五月第六月第七月第八月第九月需求調研

系統詳細設計

系統開發

系統測試

系統部署和實施

系統試運行及初步驗收

項目實施計劃實施與培訓計劃項目培訓計劃

技術培訓的對象主要包括系統維護人員、技術人員和業務操作人員，并在今后負責本項目日常維護和管理。參加培訓人員應具有一定系統管理經驗，最好具有網絡和一定計算機操作使用