一种基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台制造技术

本发明专利技术提供一种基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，本发明专利技术涉及城市地质信息领域，数据收集模块用于获取地质数据；数据库构建模块用于根据地质数据类型，构建不同类型的数据层数据库，来储存地质数据；数据处理模块用于解析获取的地质数据类型，并划分到相应的数据层数据库进行储存；还基于用户输入的控制指令，对地质数据进行增删改查；数据可视化处理模块用于构建数据模型，实现二维、三维一体化可视处理；还支持平台对空中、地上、地表、地下三维信息进行一体化管理与显示，实现多维时空信息的全共享。平台提供一个综合化、智能化、规范化的工具平台，为用户提供地质科学依据，提升城市科学发展和管理水平。提升城市科学发展和管理水平。提升城市科学发展和管理水平。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台


[0001]本专利技术涉及城市地质信息领域，尤其涉及一种基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台。

技术介绍

[0002]城市地质信息指城市地质的性质和特征。主要是指城市地质的物质组成、结构、构造、发育历史等，包括城市地质的物理性质、化学性质、岩石性质、矿物成分、岩层和岩体的产出状态、接触关系，城市地质信息的变迁史以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。
[0003]现有技术中，有对城市地质数据进行处理的问题，比如申请号201911143534.9公开的一种城市规划建设的大地质数据应用平台，该文件包括核心平台服务器以及均与其连接的后台管理模块、数据应用模块、数据存储模块和数据录入单元；数据应用模块包括项目综合单元、项目方案单元以及项目分析单元；数据存储模块包括资料数据单元、项目数据单元以及图形数据单元。该文件创建建筑项目时，仅需要输入关键数据及校准数据，即可以得到项目纲要文档和预算；该文件根据现在城市地质数据及项目数据需要，得到场地三维可视化效果，显示建设时的细节数据效果；可使用客户自愿将自己项目数据上传，以达到城市地质数据的收集及更大化的共享。
[0004]但是该文件无法对空中、地上、地表、地下三维信息进行一体化管理与显示，无法形成三维空间信息，而且，由于随着城市的不断发展和建设，也随着环境不断的变迁，地质数据也在不断的变化，这会产生大量的地质数据，该文件仅仅是将地质数据进行存储和数据录入，无法保证数据库内容的准确性和可靠性，进而影响对地质数据使用分析的可靠性。还无法对三维模型属性维护进行有效的更新，进而影响对地质数据的有效利用，无法满足利用的城市地质数据库，全面、快速、准确地掌握城市水文、工程地质结构、地下空间、地下管网等情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，平台对三维模型属性维护进行有效的更新，进而影响对地质数据的有效利用，满足利用的城市地质数据库，全面、快速、准确地掌握城市水文、工程地质结构、地下空间、地下管网等情况。
[0006]平台包括：数据收集模块、数据处理模块、数据库构建模块以及数据可视化处理模块；数据收集模块用于获取地质数据；数据库构建模块用于根据地质数据类型，构建不同类型的数据层数据库，来储存地质数据；其中数据层数据库包括：原始数据层数据库、基础数据层数据库以及成果数据层数据库；数据处理模块用于解析获取的地质数据类型，并划分到相应的数据层数据库进行储存；还基于用户输入的控制指令，对地质数据进行增删改查；数据可视化处理模块用于构建数据模型一体化单元、数据管理一体化单元、数据可视化单元以及开发集成一体化单元，实现二维、三维一体化可视处理；还支持平台对空中、地上、地表、地下三维信息进行一体化管理与显示，实现多维时空信息的全共享。
[0007]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0008]本专利技术提供的基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台利用现代数据库技术、GIS技术、三维可视化技术及大数据云计算技术，设计并开发出一个集基础地理、基础地质、工程地质、水文地质、环境地质、地下空间开发利用、地下管网等多专业、多参数立体地质数据输入、管理、可视化及其分析评价为一体，功能全面、性能稳定的城市地质信息化平台。
[0009]基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台围绕城市规划建设与发展对地质资源、地质环境的需求，系统收集已有资料基础上，通过多种勘查技术手段与方法，建立城市地质信息平台，从而满足地质调查数据管理、分析、评价的多方面需求，实现城市地质数据，全面、有效、便捷、快速管理，形成可持续更新、良性循环和可高效利用的城市地质数据库，全面、快速、准确地掌握城市水文、工程地质结构、地下空间、地下管网等情况，为专业技术人员提供一个综合化、智能化、规范化的工具平台，为政府决策、城市建设等提供地质科学依据，为公众信息需求提供一个基础服务平台，提升城市科学发展和管理水平，更好的促进城市经济社会全面协调发展。
[0010]本专利技术还通过开发或引进三维数据管理和可视化技术，建立城市地质数据处理平台，全面系统地整合城市地质资料，实现多源、异构、海量地质数据的统一管理，构建城市基础地质数据库，提供城市各类地质数据的可视化处理与专业分析、规范处理，同时具有面向专业人员的查询、检索的基础信息服务，为城市规划、建设与管理工作提供三维可视化的地质信息平台。
[0011]平台针对城市地质数据专业广、来源多、结构不一、不同期次的特征，系统采用空间数据仓库技术，并针对性地提供包括原始分层数据标准化处理、异构地质数据录入与导入、数据一致性检查及更新维护等系列工具，降低建库难度，提高建库效率，实现对多源、异构城市地质数据的一体化组织与管理。本专利技术实现城市地质空间数据、属性数据一体化的组织管理，采用先进的控制表映射技术、界面自动生成等技术，便于随着地质调查工作的深入，扩展地质专业数据内容以及功能。借助混合数据库存储管理机制，提供完整的文件数据(文档、表格、图片、视频等)的管理方案，实现空间数据和非空间数据的分布式存储管理。
[0012]本专利技术基于城市三维地质建模，大大提升城市地质调查成果的表达方式，提高城市地质资源环境的评价预测能力，二三维分析评价系统对全市多维度多专题的二维专业图件、三维模型进行集成展示与分析，打造透明城市的可视化窗口。本专利技术还以B/S模式运行，为社会公众提供城市地质基础信息、地质科普、地质与国土资源结合成果共享、地质互动等服务。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述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。
[0014]图1为基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台示意图；
[0015]图2为全空间真三维一体化展示效果图；
[0016]图3为地上下全空间模型集成展示效果图。
具体实施方式
[0017]随着GIS应用不断深入，人们越来越希望从真三维空间来处理问题。三维GIS正在越来越广的领域发挥其重要作用。本专利技术提供的基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台是对空中、地上、地表、地下三维信息进行一体化管理与显示，完整表达了三维空间信息，实现多维时空信息的全共享。
[0018]空中：模拟表达地球表面大气圈中发生的多种时空对象，共享气象数据、航空飞行、卫星运行、环境模拟等三维可视化的信息。
[0019]地上：高效地表达地表地上的实体信息，如建筑、路网、树木等，构建了逼真高效的三维地上场景。
[0020]地表：地形分析与遥感处理相结合，涵盖了地形走向、地震地灾、防汛抗旱等地表的制作显示共享分析使用过程，为空中、地上、地下提供共享基面，打通了地上、地下一体化场景融合的难题。
[0021]地下：全面地下空间信息建模与分析技术，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，其特征在于，包括：数据收集模块、数据处理模块、数据库构建模块以及数据可视化处理模块；数据收集模块用于获取地质数据；数据库构建模块用于根据地质数据类型，构建不同类型的数据层数据库，来储存地质数据；其中数据层数据库包括：原始数据层数据库、基础数据层数据库以及成果数据层数据库；数据处理模块用于解析获取的地质数据类型，并划分到相应的数据层数据库进行储存；还基于用户输入的控制指令，对地质数据进行增删改查；数据可视化处理模块用于构建数据模型一体化单元、数据管理一体化单元、数据可视化单元以及开发集成一体化单元，实现二维、三维一体化可视处理；还支持平台对空中、地上、地表、地下三维信息进行一体化管理与显示，实现多维时空信息的全共享。2.根据权利要求1所述的基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，其特征在于，数据模型一体化单元用于从要素模型的概念上对二维数据模型、三维数据模型进行统一表达，使得二、三维数据能采用统一的概念进行管理；数据管理一体化单元用于以分类的概念将空间数据库以统一的要素类、要素数据集进行一体化管理；数据可视化单元用于将二维显示与三维显示以统一的视图展现；开发集成一体化单元用于以插件管理方式，屏蔽二三维应用差异，集成二维和三维应用功能。3.根据权利要求1所述的基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，其特征在于，数据可视化处理模块还用于通过M3D数据格式，实现了高压缩比，流式传输的网络传输模式；按数据分布特征进行网格划分的多级LOD模型；支持无插件三维客户端，支持WebGL无缝融合；支持单体化查询、支持高亮选择、支持修改对象颜色、批量修改对象可见性；基于桌面端、浏览器端、移动端的一体化应用模式的五大特性；数据处理模块支持将地质体，管线，景观模型，OSGB数据转换成M3D功能，基于M3D数据格式，从服务端数据服务发布，到多种客户端加载应用，形成了B/S应用解决方案。4.根据权利要求1所述的基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，其特征在于，原始数据层用于存放原始勘查资料及图文数据；原始勘查资料包括：基础测试分析数据、原始勘查工程地质数据、各类钻孔卡片中的野外现场描述、深井档案、各种测试数据、动态监测数据以及地球物理、地球化学勘查中获取的原始资料，原始数据层作为资料保存不允许进行更改的数据；数据处理模块对原始资料进行归档分类，然后再按不同的分类录入到数据库中；数据处理模块在基础数据层数据库中，根据城市地质工作的特点，将城市地质分为地理数据、区域地质、第四纪地质、水文地质、工程地质、海洋地质、地质灾害、环境地质、地球化学、地球物理多个数据类型；成果数据层数据库包括：系统生成的、用户制作的各类成果资料；数据内容包括：系统自动生成的各个专业的等值线、专题图；各个专业综合评价结果；三维地质结构模型；三维
模型分析结果；用户制作的各类专题图件、专题评价图件、各类分区图。5.根据权利要求4所述的基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，其特征在于，数据处理模块用于对地质数据的处理流程为：将收集到的各种原始勘察资料入库；进行标准化处理，将处理后的数据作为后续分析评价的基础数据存入基础数据库中；利用钻孔资料、地质图、地形图、剖面图多元信息进行多源数据耦合三维建模，建立钻孔实体模型、三维地质结构模型、三维地质属性模型；提取分析评价需要的二维基础数据和三维地质模型数据，并在模型数据库中评价模型的支持下，进行综合分析评价；分析评价包括常规分析评价及三维分析评价，常规分析评价根据基础数据完成查询统计、图件生成、常规专业分析功能，三维分析评价则将各种三维模型进行集成显示和分析；生成的分析评价结果存入成果资料数据库；将模型数据、成果数据进行共享与发布服务。6.根据权利要求1所述的基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，其特征在于，还包括：数据维护与更新模块；数据库构建模块还构建历史数据库；数据维护与更新模块用于对于地理数据及地质成果图件类数据进行更新，将旧的数据保存到历史数据库中，再以新的数据替换现势库中的地理数据；还对空间数据进行维护更新，对地质数据的属性数据进行维护更新，对三维模型进行维护更新，对三维模型属性维护进行更新，对纹理进行更新；对三维模型进行维护更新方式包括：对于地表地形及各类地质曲面，当建模数据更新时采用重建的方法建立新的模型；对于工程地质地层模型依靠钻孔数据采用动态、自动建模生成的三维地质模型，当建模数据更新时采用重建的方法建立新的模型；对于水文地质具有层序规律采用以剖面为主的多源数据耦合层状地质体自动建模生成的三维地质模型，当二维剖面数据更新时，先通过二维剖面转三维剖面功能重建立体剖面，然后再基于立体剖面重建三维模型，当只有立体剖面或其他约束数据更新时，重建三维模型；对于第四系地层模型采用基于单元格“分区
‑
拼接”交互式建模方法建立的三维地质体结构模型，通过系统提供的三维交互编辑工具修改单元格内的地质界线、地质界面和特征点或添加新的数据，之后重构块体模型，通过以单元格为单位的局部更新实现模型维护更新；对三维模型属性维护进行更新方式包括：系统提供对模型要素属性编辑修改的功能，通过该功能实现三维模型自有属性的维护更新，通过有关数据库有关属性表的维护更新实现三维模型关联属性的更新；对纹理进行更新方式包括：系统支持制定纹理文件方式的动态贴图功能，用户可通过编辑、替换纹理文件进行纹理维护更新。7.根据权利要求1所述的基于大数据云计算技术的城市地质数据处理平台，其特征在于，数据处理模块包括：二维目录树管理与可视化展示单元、二维数据查询单元、二维数据
统计单元、建筑物周围钻孔数量统计单元、钻孔柱状图生成单元、地质剖面图生成及辅助工具以及平面图生成与编辑模块；二维目录树管理与可视化展示单元用于向用户提供在二维目录树上添加不同类型的业务数据节点，并显示不同比例尺的城市地质调查区遥感影像、地理底图、地质图等矢量图件，显示不同专业钻孔及属性点位数据，目录树支持便捷的节点的移动、分组、重命名操作；二维数据查询单元用于提供相关信息的通用查询、单击查询，矢量图件的信息查询；支持根据专题点位的属性信息和空间位置进行筛选查询；并支持查询后的数据导...

【专利技术属性】
技术研发人员：于峰，胡文奎，付英，张现军，刘含海，马敏，张振华，迟大恒，孙凤琴，王良龙，石劲一，李欣，
申请(专利权)人：济南市勘察测绘研究院，
类型：发明
国别省市：