联系我们
地址:昆明市经开区顺通大道国际银座C4栋15楼
电话:0871-65101704
传真: 0871-67266784

实景三维虚拟校园信息平台解决方案结构

1、 概述及需求分析

实景三维虚拟校园信息平台是地理信息技术、倾斜摄影技术和实景建模在校园空间的综合应用,是学校科学化教学、管理和决策的先进工具。通过三维虚拟校园,再现全校的各种物质资源分布和状态,为全校各种资源在空间上的优化配置、学校基础设施的维护保障、校园景观系统的建设等方面提供有力支撑。三维虚拟校园可以作为对外宣传、招生、校容校貌展示的一个文化景观系统,同时为学校领导宏观、全局地制定整体规划,减少资源浪费和功能重叠,为可持续发展提供科学决策的现代化工具。逐步将分散的校园监控、校园资产管理、校园教学管理、多媒体教室等系统集成到实景三维校园平台中,最终实现集教学、管理、科研、生活服务于一体的综合信息服务平台。

2、 解决方案

2.1、建设目标

(1)获取学校全球坐标的遥感地图、矢量等数据,然后在测绘数据和收集的其他信息的基础上建成校园地理信息系统;

(2) 通过倾斜摄影技术和实景建模技术,完成校园的实景模型构建,并加载到地理信息系统中,实现虚拟漫游;

(3) 加载建筑介绍、历史资料、音视频等丰富的多媒体资源,对学校进行全方位的宣传;

(4)建立基于三维校园的校园安全监控系统;

(5)开发出数字三维虚拟校园管理系统,诸如房产、绿化、设备管理与维护等系统;

(5)在以上系统设计时,综合考虑整个系统的先进性、扩展性和开放性,在满足当前需求的同时充分考虑今后业务需求变化和软件技术的发展趋势,使后续在此之上的开发的其他系统便捷、迅速、有机地结合,满足学校资源高效管理的需要。

2.2、方案特点

(1)采用倾斜摄影技术制作实景模型

倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术。它通过在同一飞行平台上搭载多台影像传感器,同时从垂直、倾斜多个不同角度采集带有空间信息的真实影像,以获取更加全面的地物纹理细节,为用户呈现了符合人眼视觉的真实直观世界。倾斜摄影构建的实景三维模型,最大特点就在于校园和周边环境“地表全要素还原”,其构建的实景三维模型真实自然,“所见即所得”。倾斜影像能让用户从多个角度观察地物,并可直接基于成果影像进行高度、长度、面积等量测。

(2)融合地理信息、物联网等技术

物联网是以感知为目的的物物互联,通过信息传感设备,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的新型网络。地理信息为物联网的应用与管理提供了基础平台和技术支撑,物联网也促进了地理信息采集、管理、存储、分发和服务能力和水平提升。平台能实现物联网数据的实时展示,包括校园监控视频、灯光、广播等物联设备的数据。

(3)信息平台具备强大的功能

1、高效加载海量数据三维体验超流畅

倾斜摄影自动化建模成果往往数据量非常庞大,若进行数据导入,耗时较长。平台充分利用倾斜摄影模型自带的LOD层级,在占用较少硬件资源的同时拥有强大的数据承载能力。

2、轻松实现非单体化倾斜摄影模型的单体化表达与操作

采用叠加与倾斜摄影模型所配套的二维矢量面的方法,可轻松实现单体化的表达与操作,例如,可高亮选中模型建筑、进行图查属性等,由此打通了倾斜摄影模型与二维矢量面之间的二三维一体化通道。

3、模拟建筑拆除,轻松满足规划

提供了倾斜摄影模型局部压平功能,可以指定编辑三维面数据,压平倾斜摄影模型的局部区域,模拟拆除建筑物的效果,再放置规划设计的新模型效果,可实现规划方案效果对比与展示,满足规划行业的应用。

4、三维空间分析和量测

支持多类型的量测及空间分析,可在平台上进行标注、绘制线、面;距离测量、高度测量、三角测量、面积测量。

提供了基于三维空间分析能力,包括:通视分析、可视域分析、天际线分析、阴影率统计分析等,使倾斜摄影模型不再局限于“看一看”的功能,可以产生更多的实际应用。

通视分析:在场景中设定一个观察点,再设定被观察点,即可实时判断出两点之间是否通视;可用于安防监控等领域。

可视域分析:选取观察点,设置水平方向和垂直方向视角范围及可视距离,即可实时用不同颜色表达出哪些区域可见、哪些区域不可见,可用于模拟探照灯、摄像头、雷达扫描等,可广泛应用于多个领域。

5、局部地表开挖

可使倾斜摄影模型参与地表开挖,满足地上地下一体化的GIS应用。

6、应急预案的演练

可以通过平台设计应急演练方案并动态直观的展现。

2.3、方案优势

(1)地理信息、倾斜摄影、物联网等技术在校园的应用

地理信息、倾斜摄影、物联网等技术结合多运用于“智慧城市”建设,实现城市的规划、建设、运营和服务的智慧化。三维数据可为智慧城市、规划、国土、测绘、军事、灾害应急、农业、林业、水利、旅游、电力、油田、文物保护等多种行业提供二三维一体化的数据来源,通过GIS平台软件对其进行深度应用开发,为各类行业用户提供系统、完整的解决方案与服务。

该方案是教育信息化解决方案中的一个突破和创新应用。

(2)实景三维校园是相关管理信息的基础平台

实景三维校园系统的建设是基础的平台,其他管理系统的建设可以以三维虚拟校园为载体,在三维虚拟校园的基础上进行系统的扩充和集成。

2.4、方案价值

(1)校园文化的展示载体

三维虚拟校园信息平台在真实的校园三维场景的图上,将学校历史、文化、楼宇、植被、景观、教学科研机构以及未来发展全部融合的一个平台中,通过此平台可以直观的了解校园、满足校友需要、利于文化展示、优化领导管理。有位哲人曾说过:“对学生真正有价值的东西,是他周围的环境”。学校的校容校貌,表现出一个学校整体精神的价值取向,是具有强大引导功能的教育资源。校园文化是学校发展的灵魂,是凝聚人心、展示学校形象、提高学校文明程度的重要体现,三维虚拟校园信息平台是校园文化展示的一个载体。

(2)物联数据的展示平台

通过该平台可以立体直观地展示物联数据,诸如点击监控视频,可以联动三维平台和监控视频,立体展示摄像头拍摄的三维视野和角度。未来扩展的功能中也可以展示每个学生在校内的运动轨迹。


 


 


 

地理信息三维平台功能展示:

1.三维场景浏览

三维场景浏览功能实现多种三维场景的流畅漫游,如拖拽漫游、滑动漫游、旋转等;能够按指定路线、指定速度进行飞行浏览。

 

三维场景浏览 

2.标绘标注

标绘标注实现在三维场景上创建和编辑文本、图片、二维对象(折线、多边形、圆、箭头等)、视频、三维对象(三维模型、三维多边形、球体、圆柱体等)、动态对象。

3.查询定位

查询功能实现了对空间数据库和属性数据库的精确或模糊搜索,在条件框中输入查询条件,即可搜索出相关的记录,双击该记录三维地图即可飞到该记录所对应的地图位置,并弹出属性对话框,如图所示。

 

属性信息查询

快速定位功能提供了根据经纬度快速定位和根据地名快速两个功能。根据经纬度快速定位实现了输入经纬度信息三维地图可快速飞到指定位置的功能,如图所示;根据地名快速定位实现了输入地名可以查找到相应地名,同时三维地图快速飞到指定位置。

 

快速定位

4.空间分析工具

空间分析是对分析空间数据相关技术的统称,是地理信息系统的核心功能之一,也是与其他信息系统区别的标志。本系统实现的空间分析功能有水平距离量测、垂直距离量测、空间距离量测、三维地形表面面积量测、地形水平面面积量测和空间面积量测等量测功能,视线分析、视域分析、淹没分析、阴影分析、等高线分析、坡度分析和地形剖面分析等功能。

视线分析工具是指在三维场景中从某一观察点位置到场景中多个位置的视线标记,描述了从观察点是否能够看到被观察点。如图所示,绿色表示两点之间可以通视,红色表示有障碍,不能通视,如图所示。

 

视线分析

视域分析工具和视线分析工具类似,不同之处在于它可以基于观察点对一个范围内的整个区域进行通视分析,划分出可视范围和非可视范围。如图所示,绿色区域表示可视范围,红色区域表示非可视范围,如图所示。

 

视域分析

淹没分析工具能够根据指定的洪水上涨高度或速率,分析出指定范围内哪些区域会被淹没,哪些区域不会被淹。该工具在抗洪抢险、城市内涝防治等方面能够发挥巨大作用,如图所示。

 

淹没分析

阴影分析工具能够根据三维场景所在的地理位置、设定的日期和时间来确定太阳位置,然后在根据太阳位置和三维场景地形、模型等计算出指定范围内的建筑物和三维对象的阴影和投影,创造出逼真的三维场景,如图所示。

 

阴影分析(一)

 

阴影分析(二)

等高线分析工具能够根据场景内的地形高程描绘出指定范围内的等高线,并根据设定的颜色模板将地形表面根据高程范围描绘出高程颜色专题图,如图所示。

 

等高线分析

坡度分析工具能够根据场景内的地形起伏情况描绘出指定范围内地形的坡度和坡向专题图,如图所示。


 

坡度分析

地形剖面分析工具能够根据某一路径计算出沿该路径的地形剖面形状、最小高程、最大高程和坡度等相关地形信息。如图所示。


 

地形剖面分析

分享到: QQ空间 新浪微博 腾讯微博 人人网