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三维GIS的强力内核-二三维一体化

三维GIS在精准定位、形象展示空间对象,实现高级空间分析功能等方面具有无可比拟的优势,随着硬件设备升级、三维可视化技术发展、三维模型来源日渐丰富,三维GIS技术得以落地生根、发展壮大。三维GIS想要取得根深叶茂的应用景象,业界广泛认为三维GIS必须具备“二三维一体化”能力。

为有机整合三维GIS强大空间分析功能与绚丽可视化效果,超图软件率先研发了内核级二三维一体化技术体系,该体系自底层设计到产品使用均实现了二维与三维的统一管理,使得三维GIS不光具有绚丽逼真的可视化效果,同时沿袭了二维GIS存储、管理、查询、分析空间对象的强大GIS功能。

  

超图二三维一体化技术体系结构

图:超图二三维一体化技术体系结构

1.二三维一体化的数据管理

超图GIS能够将三维模型和二维矢量、地形、影像存储到完全统一的数据库中,通过超图SDX+数据引擎高效访问,支持三维模型加入业务属性字段,提供复杂的SQL查询、统计分析等功能,便于数据管理和维护更新。对于倾斜摄影模型数据,其技术机制导致模型是“一张皮”,超图三维巧妙地利用了二三维一体化的能力,通过配套矢量底面与倾斜摄影模型进行关联,实现对建筑的单体化选择,并支持查询分析功能。

通过二三维一体化的数据管理,彻底解决了二三维数据兼容问题,同时降低了系统构建的成本和复杂度,满足各类实际业务的需要。

2.二三维一体化的场景构建

三维数据特别是手工建模数据的成本居高不下,且制作耗时漫长;而矢量数据成本相对便宜,并且经过二维GIS时代积累了大量的二维矢量数据。在二三维一体化技术支持下,将各类矢量数据加入到三维场景中,二维的点、线、面通过符号化将以三维方式直观展现,实现二维数据快速构建三维场景,十分节省人力物力;同时数据本身仍是矢量数据,可以满足在查询、分析方面的业务需求。

  

(a)符号化前 (b)三维点符号 (c) 符号化后

3.二三维一体化的空间分析

二三维一体化的空间分析充分利用三维空间的信息和元素,极大提高了三维GIS的实用性,开发者可以根据业务需求深度定制应用。SuperMap二三维一体化的空间分析能力体现在以下三点:

(1)所有二维分析可以在三维场景中进行,并支持将分析结果以三维方式展现。

(2)支持强大的三维网络分析功能。对于市政水网、供热管网、天然气管道这类具有资源有向流动的网络结构,在出现爆管时可通过使用三维设施网络分析搜索上游须关闭阀门和分析爆管的影响区域,对分析解决实际问题具有重要作用。

(3)提供高效的基于GPU图形硬件加速的三维空间分析功能。基于GPU的三维空间分析具备“即时分析、实时展现”的超强性能,包括通视分析、可视域分析、动态可视域分析、阴影率分析、提取天际线、剖面图分析、等高线图分析、坡度坡向图分析等。

  

图 动态可视域分析

4.全平台二三维一体化

SuperMap全系列产品采用二三维一体化的GIS内核,避免了因内核割裂导致不同产品体验不一致或部分产品不能实现三维应用的困扰,在组件、桌面、服务器、客户端、移动端等产品内置二维模块与三维模块,这样用户在同一个产品中同时使用二维、三维的各项功能,并可方便的相互调用。