一种地下空间多维灾情信息多屏联动可视化方法技术

本发明专利技术涉及防灾减灾技术领域，具体地说是一种地下空间多维灾情信息多屏联动可视化方法，包括地下空间的灾害现场数据索引、组织与管理，灾害现场数据调度，三维场景构建和二维场景构建，多维信息多屏联动和交互浏览和动态标绘，二、三维场景通过坐标变换及交互事件触发机制实时同步，包括视点、视域、缩放和LOD显示同步，坐标变换为通过坐标映射,使二维时空数据的地理坐标与三维场景的空间位置相对应，本发明专利技术同现有技术相比，通过多屏联动机制建立的二维和三维可视化平台具有数据内容和服务内容上的一致性，在二维视图和三维视图中都可以发出指令进行操作，并能保证二者显示的内容和范围的一致性，为地下空间智能服务提供了可视化的基础。视化的基础。视化的基础。

【技术实现步骤摘要】
一种地下空间多维灾情信息多屏联动可视化方法


[0001]本专利技术涉及防灾减灾
，具体地说是一种地下空间多维灾情信 息多屏联动可视化方法。

技术介绍

[0002]城市地下空间的发展是当今中国乃至世界发展的主旋律，综合利用地 下空间已经成为缓解城市发展瓶颈的首选技术政策，以地铁和地下公共建 筑等为代表的城市地下空间在很大程度上缓解了城市快速发展过程中产生 的相关矛盾。
[0003]地下空间作为一个封闭空间，一旦地下空间发生灾害，首要解决的就 是对灾害有一个全面精准的判断，才能及时有效的进行处理，而由于地下 空间的特殊性，目前尚没有既能考虑全局又能直观感受的灾情可视化处理 的方法。
[0004]因此需要设计一种地下空间多维灾情信息多屏联动可视化方法，通过 对二、三维时空数据的优点进行兼顾，既可以利用成熟的二维空间技术进 行复杂灾情信息的管理和相关空间分析，又可以利用三维虚拟现实技术和 对多源多尺度数据的处理能力，地下空间多维信息多屏联动可视化可以实 现二三维场景多屏联动，在灾害救援过程中，救援装备、救援人员等多类 型移动目标需要接入与二三维地图匹配、实时动态标定与自适应可视化。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供了一种地下空间多维灾情 信息多屏联动可视化方法，通过对二、三维时空数据的优点进行兼顾，既 可以利用成熟的二维空间技术进行复杂灾情信息的管理和相关空间分析， 又可以利用三维虚拟现实技术和对多源多尺度数据的处理能力，地下空间 多维信息多屏联动可视化可以实现二三维场景多屏联动，为地下空间智能 服务提供了可视化的基础：
[0006]包括以下步骤：
[0007]S1：地下空间灾害现场数据索引、组织与管理；
[0008]S2：地下空间灾害现场数据调度；
[0009]S3：地下空间三维场景构建和二维场景构建；
[0010]S4：地下空间多维信息多屏联动；
[0011]S5：交互浏览和动态标绘；
[0012]三维场景构建包括：
[0013]S30：构建多源灾情信息时空统一基准框架；
[0014]S31：基于时空统一基准框架读取灾害现场视域范围内的各类数据；
[0015]S32：根据SLAM三维地物场景感知终端获取现场三维点云信息；
[0016]S33：构建地下空间灾害现场的三维场景，提出地下空间三维动态场景 的可视化方案，构建三维动态显示模式，三维场景以球面投影的形式；
[0017]S1和S2具体为：读取地下空间灾害现场综合态势数据，分析各类数据 的组织与管
理机制，针对移动对象构建动态定位数据库，建立移动对象 时空数据的高效时空一体化分布式存储和复合索引，实现灾害现场数据 的高效调度。
[0018]二维场景构建包括：采用S30～S32步骤中三维场景相同的系统构架， 根据需要调度和显示不同层级的二维场景，二维场景采取平面图的形式；
[0019]三维场景和二维场景通过坐标变换及交互事件触发机制实时同步；
[0020]坐标变换为通过坐标映射,使二维时空数据的地理坐标与三维场景的空 间位置相对应；
[0021]实时同步包括视点同步、视域同步、缩放同步和LOD显示同步；
[0022]多维信息多屏联动通过监听视图的交互事件结合坐标动态联动算法实 时计算当前视图的位置信息经过消息队列转发到另一视图，对应的视图根 据收到的消息进行视图位置的更新，实现二三维视图窗口显示范围的同步；
[0023]坐标动态联动算法包括三维场景定位二维平面视图和二维平面地图定 位三维场景。
[0024]三维场景定位二维平面视图为通过三维场景定位二维平面地图，即通过 三维场景的视点位置、角度以及高度等姿态信息计算二维场景中心点的位 置和地图显示范围。
[0025]通过二维场景定位三维平面地图就是通过二维平面地图的中心点位置 和地图显示范围计算三维场景视点位置和姿态参数。
[0026]多维信息多屏联动以定义好的通信接口作为系统主框架和各个子功能 模块通信的桥梁，每个功能模块作为一个插件，遵循定义好的通信协议， 基于WebGL地图引擎，底层代码由HTML和JavaScript实现。
[0027]子功能模块包括二维可视化系统和三维可视化系统。
[0028]二维可视化功能模块采用开源的leaflet.js插件，三维可视化功能模块采 用开源的cesium.js插件。
[0029]二维和三维灾情信息通过多屏幕的方式呈现。
[0030]灾情现场数据还包括温度、湿度、气压、气体种类。
[0031]本专利技术同现有技术相比，通过多屏联动机制建立的二维可视化和三维可 视化平台具有数据内容和服务内容上的一致性，通过二三维坐标转换联动 算法，使得在操作二维视图时会将地理坐标、视点角度及高度通过消息传 输模块传输到三维视图，三维视图根据收到的消息实时更新视角的空间坐 标，也可在操作三维视图时将三维信息通过消息传输模块传输到二维视图， 在二维视图和三维视图中都可以发出指令进行操作，并能保证二者显示的 内容和范围的一致性，即二维和二维、二维和三维及三维和三维都通过位 置信息共享实时多屏可视化，为地下空间智能服务提供了可视化的基础。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的地下空间多维信息多屏联动可视化技术路线示意图。
[0033]图2为本专利技术的二三维坐标动态联动算法示意图。
[0034]图3为本专利技术的二三维多屏联动原理示意图。
[0035]图4为本专利技术的二三维多屏联动总体架构及功能结构示意图。
[0036]图5为本专利技术的二三维多屏联动效果示意图。
具体实施方式
[0037]现结合附图对本专利技术做进一步描述。
[0038]参见图1
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图5，本专利技术提供一种地下空间多维灾情信息多屏联动可视化 方法：
[0039]包括以下步骤：
[0040]S1：地下空间灾害现场数据索引、组织与管理；
[0041]S2：地下空间灾害现场数据调度；
[0042]S3：地下空间三维场景构建和二维场景构建；
[0043]S4：地下空间多维信息多屏联动；
[0044]S5：交互浏览和动态标绘；
[0045]三维场景构建包括：
[0046]S30：构建多源灾情信息时空统一基准框架；
[0047]S31：基于时空统一基准框架读取灾害现场视域范围内的各类数据；
[0048]S32：根据SLAM三维地物场景感知终端获取现场三维点云信息；；
[0049]S33：构建地下空间灾害现场的三维场景，提出地下空间三维动态场景 的可视化方案，构建三维动态显示模式，三维场景以球面投影的形式；
[0050]S1和S2具体为：读取地下空间灾害现场综合态势数据，分析各类数据 的组织与管理机制，针对移动对象构建动态定位数据库，建立移动对象 时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下空间多维灾情信息多屏联动可视化方法，包括以下步骤：S1：地下空间灾害现场数据索引、组织与管理；S2：地下空间灾害现场数据调度；S3：地下空间三维场景构建和二维场景构建；S4：地下空间多维信息多屏联动；S5：交互浏览和动态标绘；所述三维场景构建包括：S30：构建多源灾情信息时空统一基准框架；S31：基于所述时空统一基准框架读取灾害现场视域范围内的各类数据；S32：根据SLAM三维地物场景感知终端获取现场三维点云信息；S33：构建地下空间灾害现场的三维场景，提出地下空间三维动态场景的可视化方案，构建三维动态显示模式，所述三维场景以球面投影的形式；所述S1和S2具体为：读取地下空间灾害现场综合态势数据，分析各类数据的组织与管理机制，针对移动对象构建动态定位数据库，建立移动对象时空数据的高效时空一体化分布式存储和复合索引，实现灾害现场数据的高效调度；所述二维场景构建包括：采用所述S30～S32步骤中三维场景相同的系统构架，根据需要调度和显示不同层级的二维场景，所述二维场景采取平面图的形式；所述三维场景和二维场景通过坐标变换及交互事件触发机制实时同步；所述坐标变换为通过坐标映射,使二维时空数据的地理坐标与三维场景的空间位置相对应；所述实时同步包括视点同步、视域同步、缩放同步和LOD显示同步；所述多维信息多屏联动通过监听视图的交互事件结合坐标动态联动算法实时计算当前视图的位置信息经过消息队列转发到另一视图，对应的视图根据收到的消息进行视图位置的更新，实现二三维视图窗口显示范围的同步。2.根据权利要求1所述的一种地下空间多维灾情信息多屏联动可视化方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐胜华，刘纪平，王勇，罗安，车向红，叶红超，卢彻，张春娇，
申请(专利权)人：中国测绘科学研究院，
类型：发明
国别省市：