组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法技术方案

本发明专利技术公开一种组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法，该方法包括，把三维数据模型分为六个不同的LOD层，每一个LOD层代表一个细节层次，细节层次随着LOD层的提升而提升，每个LOD层对应不同的数据；客户端用户根据需要的细节层次来调用对应的LOD层，请求该LOD层相对应的数据；服务器端根据当前的浏览尺度和视点位置来调用对应的LOD层，返回该对应细节层次和相关位置的数据。所述LOD技术已由客户端转移到了服务器端。本发明专利技术克服了现有技术中海量数据管理的困难，解决了数据调用速度太慢、数据难以实时在互联网/移动互联网传输的问题，通过本发明专利技术能够有效地管理海量数据，实现大数据量的实时处理和传输。

【技术实现步骤摘要】
组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法
本专利技术涉及一种数据管理方法，特别涉及一种组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法和实现系统。
技术介绍
随着外来流动人口的快速增加，一个城市的承载能力正在变得越来越弱，然而，居住在城市中的人们对城市空间环境形象、教育配备、生活起居等方面的要求却正在不断提高。传统的侧重于二维规划，不论是数据还是功能，都已经明显不能满足城市规划和城市设计对多维动态空间分析的需要。传统的侧重于二维规划正在向富于人性化的三维城市空间规划发展，并且，传统的非标准、单机化的地理信息软件无法满足城市规划设计中协同工作的需求。所有这些都需要有一个更加直观方便的信息交流平台。组件化服务式三维城市地理信息系统在兼具传统空间分析功能的同时，更强调多维空间信息的可视化与三维空间的分析功能，因此在城市规划设计领域具有不可比拟的优势。组件化服务式三维城市地理信息系统从城市总体规划到详细规划的每一个层次，从城市规划的土地利用、公共设施规划、城市更新与保护到景观风貌规划等每一个专题，都能发挥相当重要的作用，并正日益成为现代城市管理和电子政务不可或缺的关键技术之一。在城市规划应用中，随着城市美化运动的不断深入，当代城市规划面临日益迫切的城市艺术和景观设计等问题，政府会对街道、城市艺术、公共建筑和开放空间拥有越来越多的控制，同时还需要充分保护个人财产。组件化服务式三维城市地理信息系统对解决这些问题和冲突具有特殊的价值。在城市建筑设计应用中，由于建筑物处于复杂的城市环境中，受到规划要求、城市设计要求等众多因素的制约，组件化服务式三维城市地理信息系统可为设计者提供更为丰富多彩的环境空间信息，从而在建筑与周围环境协调方面做得更为出色，还可轻松地进行方案调整，加快了方案设计的速度和质量，提高了方案设计与修正的效率。在城市开发控制应用中，各种规划设计方案(例如新建房屋、农业与商业开发、增加房屋、改变土地与建筑的用途、户外广告等)被提出来之后，需要评估这些方案是否符合整个城市规划和相关法规，以及对当地社区和环境的影响等，需要对其严格筛选并确认是否批准这些方案。组件化服务式三维城市地理信息系统可为城市管理部门提高管理效率、保证方案实施提供有力的工具。在城市应急反应与危机处理应用中，随着城市规模的不断扩大、人口密集度的逐渐增高，一个有效的突发事件应急管理系统势必成为城市保障体系的重要组成部分。对突发事件的快速反应和正确处理是城市现代化程度的一个重要标志。建立突发事件应急指挥辅助决策系统，采用先进技术针对突发事件应急管理的各类相关信息进行统一管理，并对这些信息进行统计与分析，为决策指挥提供支持，是提高突发事件应急系统的响应速度和决策准确性的重要技术手段。当前许多先进的城市应急决策支持系统都采用了嵌于地理信息系统之中的虚拟现实设备，可提供实时漫游，还可进行救灾演习，对可能发生的灾害和紧急情况进行预测和处理。在城市环境规划应用中，组件化服务式三维城市地理信息系统可指导人们进行各项环境保护活动，按照既定目标和措施合理分配排污消减量，约束排污者的行为，改善生态环境，以最小的投资获取最佳的环境效益，促进环境和社会的可持续发展。例如，空气污染、噪声污染、视觉污染等的影响、分析与评价是环境规划的重点和难点问题，而组件化服务式三维城市地理信息系统可为此提供相当便利的解决途径。然而，从城市规划、设计和管理领域当前的应用现状来看，主要还是应用二维地理信息系统的叠加与缓冲区等基本空间分析和统计查询功能。相对于传统的二维单机化系统，组件化服务式三维城市地理信息系统的应用范围势必更加广泛，在规划设计乃至管理的全过程中都能发挥重要作用。例如，利用此平台可集体地或单个地交互式审查方案、规划的符合情况，进行视觉效果评估，考察设计参数改变后的效果等；在各种评估和公众参与的讨论过程之中，所有改进意见都可直接反馈到同一个数据库，有助于进一步对方案进行修改和完善，以及进行新的评估工作；为政府管理者、规划师、建筑师、工程师、开发商和公众提供一个无缝的信息交流平台，有利于开发过程中的不同人员之间的有效沟通和交流。组件化服务式三维城市地理信息系统能综合体现跨越时间、地点的多人交互与协作，具有真实的交互性和自然的协作性等独特优势。当前，国际上在这方面的研究比较一致，基本上集中在空间数据模型、空间数据结构、空间数据传输协议、分布式策略、复杂网络环境下的空间信息的组织管理等。在各种数据类型中，数字地形(包括海洋、湖泊)和影像是组件化服务式三维城市地理信息系统的其中一个主要数据类型，其数据量随着分辨率的提高呈现几何级递增，达到几个GB、甚至几十个GB。受限于当前网络的带宽，如此庞大的数据难以在互联网/移动互联网上实时传输。然而，对于用户来说，如果系统的响应时间超过3秒，则会被认为难以接受，所以海量数据的管理与传输已成为组件化服务式三维城市地理信息系统研究中的一个重要难题。此外，如何实现同一空间数据在手机、PDA(掌上电脑)、WAP(无线应用协议)等不同终端的响应式多样化显示，亦是其中一个难点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中海量数据管理困难、数据调用速度太慢、数据难以实时在互联网/移动互联网上传输的问题，提供了一种组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法和实现系统，从根本上解决了大数据量处理的瓶颈问题。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术提供一种组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法，该组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法包括：把三维数据模型分为六个不同的LOD层，每一个所述LOD层代表一个细节层次，所述细节层次随着所述LOD层的提升而提升，每个所述LOD层对应不同的数据；客户端用户根据需要的所述细节层次来调用不同的所述LOD层，请求该所述LOD层相对应的数据；服务器端根据当前的浏览尺度和视点位置来调用对应的所述LOD层，返回对应的所述细节层次和相关位置的数据。较佳地，六个不同的所述LOD层分别为：第一LOD、第二LOD、第三LOD、第四LOD、第五LOD和第六LOD；该第一LOD用于表示2.5维的数字地形模型，该第二LOD用于表示没有屋顶结构的楼块模型，该第三LOD用于表示包含纹理和楼顶结构的粗模，该第四LOD用于表示包含室外建筑模型，该第五LOD用于表示室内建筑模型，该第六LOD表示室内物体模型、用于查看室内环境。较佳地，包含六个不同LOD层的该三维数据模型存储于实现系统的数据库服务器层中，客户端层通过XML来与该三维数据模型进行数据交换。较佳地，六个所述LOD层形成一金字塔结构，从该金字塔的塔顶至塔底，所述LOD层对应的细节层次由低至高。较佳地，所述LOD技术由客户端转移到了服务器端。本专利技术还提供一种组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法的实现系统，该海量数据管理方法的实现系统分为客户端层、协议层、Web/应用服务器层和数据库服务器层，属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法，其特征在于，该组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法包括：/n把三维数据模型分为六个不同的LOD层，每一个所述LOD层代表一个细节层次，所述细节层次随着所述LOD层的提升而提升，每个所述LOD层对应不同的数据；/n客户端用户根据需要的所述细节层次来调用不同的所述LOD层，请求该所述LOD层相对应的数据；/n服务器端根据当前的浏览尺度和视点位置来调用对应的所述LOD层，返回对应的所述细节层次和相关位置的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法，其特征在于，该组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法包括：
把三维数据模型分为六个不同的LOD层，每一个所述LOD层代表一个细节层次，所述细节层次随着所述LOD层的提升而提升，每个所述LOD层对应不同的数据；
客户端用户根据需要的所述细节层次来调用不同的所述LOD层，请求该所述LOD层相对应的数据；
服务器端根据当前的浏览尺度和视点位置来调用对应的所述LOD层，返回对应的所述细节层次和相关位置的数据。


2.如权利要求1所述的组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法，其特征在于，六个不同的所述LOD层分别为：第一LOD、第二LOD、第三LOD、第四LOD、第五LOD和第六LOD；
该第一LOD用于表示2.5维的数字地形模型，该第二LOD用于表示没有屋顶结构的楼块模型，该第三LOD用于表示包含纹理和楼顶结构的粗模，该第四LOD用于表示包含室外建筑模型，该第五LOD用于表示室内建筑模型，该第六LOD表示室内物体模型、用于查看室内环境。


3.如权利要求1所述的组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法，其特征在于，包含六个不同LOD层的该三维数据模型存储于实现系统的数据库服务器层中，客户端层通过XML来与该三维数据模型进行数据交换。


4.如权利要求1所述的组件化服务式三维城市地理信息系统的海量数据管理方法，其特征在于，六个所述LOD层形成一金字塔结构，从该金字塔的塔顶至塔底，所述LOD层对应的细节层次由低至高。

【专利技术属性】
技术研发人员：汤浩钧，陈雪芳，
申请(专利权)人：绍兴亿都信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33