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二三維一體化警用地理信息系統建設思路

       在公安業務的開展中,地理信息系統多被應用于指揮工作的開展以及巡邏任務的完成,除此之外,刑事案件偵破,人口調查,治安管理,維持交通、警署保衛工作以及反對恐怖組織等工作也對地理信息系統有了越來越多的需要,通過將這些工作開展的相關訊息附加在該系統中,能夠提升公安部門的工作效率以及工作所取得的效果。傳統的警用地理信息系統都是建立以二維電子地圖和遙感影像為主要地理環境載體的二維警用地理信息系統,已經越來越不能滿足公安系統的信息化的要求。這是由于二維地理信息系統全部的空間地形信息均以點、線、面的形式表現,它本身有著表達抽象化、符號化,表達不直觀,判讀分析較困難等不足,無法帶給人們真實的感覺。

       隨著信息技術特別是計算機軟、硬件的發展以及應用領域的不斷擴大,GIS技術的逐漸成熟,為公安信息化應用帶來了新的技術擴展,三維GIS也是今后發展的一個方向,三維GIS具備許多二維GIS無法比擬的優點,例如更好的展現力,對海量空間數據具有更強的管理能力,更為直觀的空間分析能力等。

       盡管三維GIS有二維GIS不可比擬的優勢,但是在相當長時間內還無法完全替代二維GIS。二維GIS更加抽象、宏觀、綜合、易于空間分析。為了最大限度地利用二維資源,使二維GIS與三維GIS進行集成并實現聯動,從而實現在同一框架體系下使兩者優勢互補。

二三維一體化警用GIS系統設計

       二三維一體化警用GIS系統是由二維GIS系統和三維GIS系統進行集成,對于作為底圖的基礎靜態數據(不經常發生變化的數據),二三維系統則調用各自預先生成好的地圖服務(如二維調用預先生成的瓦片服務,而三維則訪問壓縮好的三維數據流);對于變化更新的業務數據,采用可以通過服務的調用訪問和操作相同的數據庫,只是針對瀏覽、查詢、分析的結果采用不同的方式展示。因此,在設計系統時首先要考慮到這兩個系統的相對獨立性,即在不聯通的情況下,每個子系統都能完成獨立的地理信息系統功能,而在連通的情況下,又要能實現兩個系統間的互操作,如在二維系統上添加一個對象,在三維系統上也要同時出現所標的三維對象,反之亦然。另外,在二維上進行縮放、漫游時,三維場景也應跟著變化。

技術要求

       二三維一體化GIS技術在警用地理信息系統中的應用中,不僅僅只是維度的增加,更重要的是它需要實現數據存儲、數據管理、可視化、分析功能等多方面的二三維一體化,讓二三維一體化的警務地理信息系統深度融入公安業務。所以在二三維一體化警用GIS設計與開發過程中,都必須充分考慮以下相關技術要求

(1) 數據存儲和管理一體化

       二三維一體化GIS各項功能共用一套地理空間數據,為實現該目標,在數據模型設計、數據組織與存儲管理方面必須充分考慮二維、三維特點,尤其是數據在二維、三維顯示切換時的轉換效率,以及三維顯示時的數據讀取效率。在二維和三維顯示環境下,有關地理數據裝載存儲、更新維護和地理數據訪問的操作都使用同一套地理數據管理與訪問引擎,以便于數據管理維護。

(2) 顯示操作一體化

       在地理環境可視化時,各類數據元素既能用于構建二維環境,也能靈活、快捷地構建三維環境,涉及二三維一體化的多元數據集成顯示和地圖組織問題,以解決各類圖層能有效在二維和三維環境下疊加顯示,保證在相同顯示比例尺下二維和三維圖形能展示相同內容。

       二維和三維顯示環境下的圖形操控使用同一套規則、同一套人機交互解釋模塊,保持二維和三維顯示環境下圖形操控的一致性。圖形的操作控制包括放大、縮小、漫游、旋轉、前進、后退、地圖定位(地名、坐標、書簽、索引圖)、圖層控制,以及三維特有的俯仰、比高、跟蹤球漫游和飛行漫游等內容。

     

二三維一體化顯示

(3) 空間查詢分析一體化

       在二維和三維顯示環境下,支持相同的查詢分析功能,包括屬性查詢、空間查詢、地名查詢、地圖量算和地理分析等各類功能,查詢分析能在二維和三維顯示環境下以有效方式展現出來。

 

二三維人房查詢一體化

位置查詢二三維聯動

(4) 服務一體化

       對業務系統的國土專題數據采用服務的形式發布,二維和三維采用相同的接 口和方法進行調用,對業務數據進行查詢和修改。這樣不管是在二維或三維環境對專題數據的修改一次,避免需要多次維護才能保證數據的一致性。

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