一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，包括步骤：创建三维空间数据的建库方案，通过并行处理机制将原始空间数据进行建库处理，生成可用于服务发布的三维数据集，该三维数据集支持天地图瓦片金字塔标准；对三维数据集进行数据提取，发布支持REST或KVP或SOAP协议的数据服务；对三维数据集进行分析计算发布支持HTTP协议的的功能服务；将发布的功能服务和数据服务依次进行三维几何计算、纹理渲染、三维视图构建和动态可视化，形成三维动态场景。本发明专利技术支持二三维空间数据多种数据服务和功能服务的发布和管理，有效提升二三维数据服务对外共享能力，大大提升地理信息管理的安全可控性。

【技术实现步骤摘要】
一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法
本专利技术涉及自然资源信息化领域，具体来说，涉及一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法。
技术介绍
在自然资源信息化领域，需要整合、集成和规范土地、地质、矿产、海洋、测绘地理信息等各类数据库，按照统一的标准，构建“地上地下、陆海相连”的统一的自然资源“一张图”大数据体系。以全覆盖、全要素、立体调查监测为基础，不断提高“一张图”数据的准确性和完整性，加强三维空间自然资源信息的管理与应用。但当前三维立体自然资源“一张图”的构建缺乏二三维一体的、同时具备数据集群处理、高效管理、共享发布和综合应用能力的综合管理与应用系统。且三维数据管理和应用比较成熟的系统一般采用ESRI、Skyline等国外产品技术，随着地理信息安全管理的强化，这类成熟技术逐渐暴露出安全可控性低、运营成本高、可扩展性差等问题。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，能够解决上述问题。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，包括步骤：S1创建三维空间数据的建库方案，通过并行处理机制将原始空间数据进行建库处理，生成可用于服务发布的三维数据集，该三维数据集支持天地图瓦片金字塔标准；S2通过对步骤S1中的三维数据集进行数据提取，发布支持REST或KVP或SOAP协议的数据服务；通过对步骤S1中的三维数据集进行分析计算发布支持HTTP协议的的功能服务；S3将步骤S2中发布的功能服务和数据服务依次进行三维几何计算、纹理渲染、三维视图构建和动态可视化，形成三维动态场景。进一步的，步骤S1中所述原始空间数据包括：影像、地形、矢量和模型。进一步的，步骤S2中的所述数据服务包括：瓦片数据服务、三维地形服务、三维模型服务、三维地名服务、地名地址服务、元数据服务、资源目录服务、网络地图服务、网络要素服务和网络栅格服务。进一步的，步骤S2中的所述功能服务包括：空间查询服务、空间分析服务、全文检索服务、地理处理服务。进一步的，步骤S2中的所述三维几何计算具体包括：矩阵向量及四元数计算、坐标转换和地图投影。进一步的，步骤S2中的所述纹理渲染具体包括：着色器的抽象表示、纹理和顶点渲染。进一步的，步骤S2中的所述三维视图构建具体包括：创建多数据源高分辨率影像图层；创建布告板、多边形、椭圆及标签；创建复杂多变的几何外观；控制视口状态；创建随时间变化的动画帧。进一步的，步骤S3中的所述三维几何计算具体包括：矩阵、向量及四元数计算；坐标转换；地图投影；三角化算法、曲面细分算法、顶点缓冲区优化算法、计算椭圆边界算法。进一步的，所述坐标转换包括纬度坐标与笛卡尔坐标之间的转换，经纬度坐标与笛卡尔坐标之间的转换公式为：LatitudeRadian＝LatitudeDegree*3.1415926/180.0LongitudeRadian＝LongitudeDegree*3.1415926/180.0radCosLat＝6378137*cos(LatitudeRadian)x＝radCosLat*cos(LongitudeRadian)y＝radCosLat*sin(LongitudeRadian)z＝radius*sin(LatitudeRadian)其中，LatitudeDegree为纬度坐标，LongitudeDegree为经度坐标，x、y、z为笛卡尔空间直角坐标，radCosLat为定义的中间变量，radius为地球半径(可取值6378137)。本专利技术的有益效果：1、本专利技术以数据库和Web技术为核心，集成了空间数据建库处理、三维可视化、二三维一体化、虚拟现实等多种技术，采用插件式架构和模型化方法，实现了对多源、多时相、多尺度的影像、地形、矢量、地名、三维模型、统计表格和多媒体数据等各类型空间与非空间数据的一体化处理、服务共享发布和集成应用，提供了一种实现海量空间数据的全空间三维可视化表达、二三维一体化应用和多维度空间分析等多方面需求的解决方法。2、本专利技术支持二三维空间数据多种数据服务和功能服务的发布和管理，有效提升二三维数据服务对外共享能力，大大提升地理信息管理的安全可控性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法的流程图。图2是空间计算分解划分的任务调度流程图。图3是本专利技术涉及的专题地图三维可视化结果—广东省土地利用现状分布图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术实施例所述的一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，包括数据层建设、服务层建设和应用层建设3部分。数据层建设：实现影像、地形、矢量、地名和三维模型等各类型空间数据和三维数据集的存储和管理，提供三维数据集的建库方案设计和建库处理。服务层建设：用于处理客户端软件的数据访问请求，发布、管理和对外共享各类型数据服务和功能服务。应用层建设：通过政务外网或互联网与服务器连接，访问服务发布的海量、多源、多尺度的三维空间数据，进行无级、无缝、全空间的三维可视化浏览，以及三维场景下的查询定位、漫游飞行、空间分析等应用操作。本专利技术具体步骤为：步骤1：数据层建设通过方案设计算法快速创建三维空间数据的建库方案，生成的三维建库方案可直接接入自然资源专题原始空间数据进行建库处理，生成可用于服务发布的三维数据集，各类三维数据集采用统一的数据标准建库，支持天地图瓦片金字塔标准。支持对导入源数据的显示效果进行编辑处理，如图层叠加顺序、影像无效值等的调整；支持对已有三维数据集的拆分、合并、更新、追加、抽取等操作。通过任务监控机制、并行处理机制和流程化交互机制，确保数据集快速、准确、稳定的建库管理。步骤2：服务层建设服务引擎用于发布和管理各类型数据服务和功能服务，数据服务包括瓦片数据(矢量、影像、晕渲)服务、三维地形服务、三维模型服务、三维地名服务、地名地址服务、元数据服务、资源目录服务、网络地图服务、网络要素服务和网络栅格服务等，支持多协议(REST/KVP/SOAP等)的标准化数据访问接口；功能服务包括空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，其特征在于，包括步骤：/nS1创建三维空间数据的建库方案，通过并行处理机制将原始空间数据进行建库处理，生成可用于服务发布的三维数据集，该三维数据集支持天地图瓦片金字塔标准；/nS2通过对步骤S1中的三维数据集进行数据提取，发布支持REST或KVP或SOAP协议的数据服务；通过对步骤S1中的三维数据集进行分析计算发布支持HTTP协议的的功能服务；/nS3将步骤S2中发布的功能服务和数据服务依次进行三维几何计算、纹理渲染、三维视图构建和动态可视化，形成三维动态场景。/n

【技术特征摘要】
1.一种自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，其特征在于，包括步骤：
S1创建三维空间数据的建库方案，通过并行处理机制将原始空间数据进行建库处理，生成可用于服务发布的三维数据集，该三维数据集支持天地图瓦片金字塔标准；
S2通过对步骤S1中的三维数据集进行数据提取，发布支持REST或KVP或SOAP协议的数据服务；通过对步骤S1中的三维数据集进行分析计算发布支持HTTP协议的的功能服务；
S3将步骤S2中发布的功能服务和数据服务依次进行三维几何计算、纹理渲染、三维视图构建和动态可视化，形成三维动态场景。


2.根据权利要求1所述的自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，其特征在于，步骤S1中所述原始空间数据包括：影像、地形、矢量和模型。


3.根据权利要求1所述的自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，其特征在于，步骤S2中的所述数据服务包括：瓦片数据服务、三维地形服务、三维模型服务、三维地名服务、地名地址服务、元数据服务、资源目录服务、网络地图服务、网络要素服务和网络栅格服务。


4.根据权利要求1所述的自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，其特征在于，步骤S2中的所述功能服务包括：空间查询服务、空间分析服务、全文检索服务、地理处理服务。


5.根据权利要求1所述的自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，其特征在于，步骤S2中的所述三维几何计算具体包括：矩阵向量及四元数计算、坐标转换和地图投影。


6.根据权利要求1所述的自主可控的三维立体自然资源一张图系统构建方法，其特征在于，步骤S3中的所述纹理渲染具体包括：着色器的抽象表示、...

【专利技术属性】
技术研发人员：练栩，陈鑫祥，刘雪俊，刘思洁，蒋凤钗，
申请(专利权)人：广东省国土资源技术中心广东省基础地理信息中心，
类型：发明
国别省市：广东;44