简述三维地图数据库系统开发与完善
随着社会科技水平的进步，人们对于生活标准的要求越来越高，传统的二维城市地图已经不能满足人们的生活要求，因此完善的三维地图是我们的奋斗目标。城市三维地图能将一个城市所在地的地形地貌、生态环境、交通状况以及基本的基础设施的分布等都系统的表示出来，为人们的生活、工作提供方便。
一、嵊州市三维地图数据库系统建设及三维城市规划辅助决策系统的开发的意义
城市三维地图是采用多种先进技术，将城市各种信息融合在一起再进行分类，满足不同人们的需求，同时也可以对三维地图信息进行交互浏览、分析和模拟等，也就是把真实的环境才有可见的方式模拟出来。嵊州市三维地图数据库系统建设及三维城市规划辅助决策系统的开发建设，将为嵊州市政府提供对外展示、城市规划、城市建设，提升城市形象，为城市规划、建设与管理提供科学的依据和参考，进一步提高工作的效率和透明度，使各项工作向综合化、科学化、公开化的方向迈进。
通过三维数据共享平台的建设，为规划局和政府各职能部门间提供三维数据共享，减少数据重复建设。城市三维数字平台的建设，包括数据集成与管理、数据入库、基础三维场景展现、三维数据更新、数据共享与分发等应用功能。
二、三维地图数据库系统建设和三维城市规划辅助决策系统的开发目标和技术
根据嵊州市的规划要求和基本的测绘预算结果，嵊州确定了三维地图数据库系统设的基本目标和技术手段，并且和知名技术公司合作对该项目开发和应用。
本期项目的建设目标主要是建设嵊州市三维地图数据库系统建设及三维城市规划辅助决策系统，主要包括以下几个部分：
1. 40平方公里5cm高分辨率地理信息数据采集；
2. 建设嵊州市40平方公里三维模型，并建立三维数据库；
3. 建设嵊州市三维地理信息管理系统；
4. 建设嵊州市三维辅助规划决策系统；
5. 制定嵊州市城市三维数据库建库规范、三维数据生产规范标准；
6. 系统使用及三维建库技术培训；
三、三维地图数据库系统建设及三维城市规划辅助决策系统的开发和完善的方面
根据城市三维数据结构体系的内在技术规律，从实际应用出发，围绕其结构体系的共同特征，针对统一术语定义、统一设计与实施方法、统一体系结构、统一信息分类编码、统一空间定位、统一数据质量要求、统一数据描述、统一数据交换格式、统一接口规范等问题，提出一系列三维数据库建库标准化的原则和具体要求，同时满足后续数据更新机制的要求，并对以下几方面进行了开发和完善。
（一）、 技术路线（平台及与各业务关联技术实现）
1. 本项目三维数据的展示、访问和应用采用工业图形标准OpenGL为底层开发，完全自主核心3DVP（r）Engine三维驱动，通过3DVP（r）Server平台进行Intranet&Internet发布。
2. 本项目是一个基于三维数据库的城市三维数据管理、展示和应用的系统，采用Microsoft Windows Server 2003操作系统平台上构建。
3. 三維空间数据库采用Oracle10g开放式大型数据库，在稳定性、性能及32&64位支持上显示出了良好的效果。
4. 数据库平台和三维应用服务平台采用独立于操作系统的语言JAVA，同时支持window Server系统（32位和64位）和Linux系统环境，满足后期跨系统需求。
5. 数据库采用三维场景数据库管理模式，实现在三维数据库支持多业务化扩展应用，为未来共享平台提供技术支撑。
（二） 工艺方法
1、项目实现了0.05m高分辨率正射影像的融合显示
本次项目中，系统采用国内自主平台技术，拥有很强的扩展性的，采用影像金字塔技术，分层分幅的形式，动态加载不同精度的数据，支持现有最高清的正射航拍影像图，精度达0.05m的嵊州县域航摄影像，用于三维模型数据场景融合展示，并已经在项目中成功应用。
2、房屋高度数据精准把握
本次项目中所使用的屋顶结构线数据是由省第一测绘院采用立体相对技术在5CM影像上对建筑的屋顶结构线进行自动提取，我们在进行三维模型制作时充分利用了这块数据，以此实现了房屋高度的精确表达，利于后期数据的高效应用。3、建库技术
在本次项目中使用的自主研发的3DVP平台支持建立多源、多幅、多尺度、多时态的三维地理信息海量数据库，对所有空间数据进行对象化管理，支持将DEM、DOM、建筑、绿化、小品、道路、矢量等多类型数据建立三维空间数据库，并通过对三维对象空间位置、体量、大小等指标建立空间数据索引，加速三维数据空间管理，支持对所有对象级数据进行查询、修改、替换等处理。平台对SQL、Oracle和XML等数据源提供一致的访问。
* 两库设计：采用两套库的设计，既保障了原始资料的完整性，又可以优化发布数据的高效性。采用一套平台的基础维护，降低了独立库的维护难度，提高了工作效率。软件平台面向数据库采用了同步更新机制，提升数据的安全性、高效性。
* 金字塔数据库：地形影像采用完全金字塔数据库，区别一般的文件形式，把数据进行图幅化、区域化管理，提升了管理效率，更加方便后期的维护，同时数据库存储方式也提升了空间数据的发布效率，同时也无形的支持了WMTS关键技术。
* 对象化存储：所有模型数据采用对象化存储，满足未来数据的多业务管理应用，也提升了数据管理科学性，同时利用对象化的数据也提升软件对三维空间数据的管理效率。
* 历史设计：基于历史数据库管理，由于数据采集制作的原因，针对模型和地形影像有不同的管理方式。地形和影像是以时间点的形式存储在数据库中，而模型，比如建筑是以建筑本身的建设时间、拆除时间有关，所以是以时间段的形式进行存储。通过时间属性字段，无形的把数据的历史性体现出来了，通过客户端技术可以任意抽取需求展现的年代数据。
* 属性扩展性：完全开放性的属性字段设计，用户可以根据需要灵活定制属性字段，满足后期各类维护和深度应用。
* 二三维一体化设计：二三维数据库互联互通：二维数据库扩展快速生成三维建筑、道路、绿化、管线等、根据影像和二维房屋面快速生成三维模型、二维地名地址数据三维化建库或扩充、二三维联动更新，通过二维高效管理三维数据。
* （三）发布技术
本次项目发布平台采用基于面向服务的架构（SOA）组织和管理，可以快速提供三维空间数
据服务、地形影像数据服务和空间矢量数据服务。提供在SQL Server和Oracle上对象化的方式對数字地形（DEM）、影像（DOM）、矢量（DLG）和三维城市模型（3DCM）数据进行统一管理。基于全网络化的设计，以WebService方式提供地理空间数据发布服务，满足构建三维基础地理空间框架。兼容OGC标准，支持访问ArcSDE，满足面向"数字城市"的二三维融合建设。
采用WebService中间件技术，可以在网络中被描述、发布、查以及调用，基于网络的、分布式的模块化组件，能与其他兼容的组件进行互操作；发布标准采用GIS基础标准soap协议进行发布，并预留满足下一代restful协议扩充需求，以满足未来云计算需求。
* 空间数据服务发布
支持数字地形（DEM）、影像（DOM）、矢量（DLG）和三维城市模型（3DCM）数据发布服务。支撑单比例尺、多比例尺地形影像服务，支持开放式的数据交换服务。满足面向"数字城市"建设的云GIS服务标准。
* 与传统二维服务融合
服务端可接入ArcGIS等主流二维系统服务，支持WFS、WMTS等OGC标准数据服务的聚合，并转化为3DVP服务进行发布，提高效率。
* 数据管理3d地图实景地图
以数据库或者文件数据库方式，提供海量的三维空间数据服务支持，建立空间索引和空间快速检索算法提高海量数据发布效率。服务端支持加密数据传输发布，提高数据的安全性，支持压缩数据发布，提高网络传输效率。三维空间数据库支持Oracle和SQLServer数据库
* 权限管理
服务端部署了权限管理，支持不同权限下实现访问不同数据、不同功能、不同网络环境支持等。
（四） 地名地址数据资源整合
系统以3DVP为平台为基础，完成了嵊州市三维地图数据库系统建设及三维城市规划辅助决策系统的开发，并通过平台底层开放的接口，将前期已建立的嵊州市地理地址数据库进行的对接，通过三维图层的方式显示立体地名数据。
（五）规划辅助功能完善
在规划过程中，日照分析、拆迁量大小分析是常要关注的问题，在嵊州市的三维城市规划辅助决策系统中，日照分析、拆迁方案做到了直观、定量的分析。
结语：
综上所述，嵊州市面上的三维地图数据库系统建设及三维城市规划辅助决策系统的从技术线路、工艺方法、发布技术、地名地址数据资源整合、规划辅助功能方面都有了一定的完善。通过该项目对现有地形、主要建筑物、城市公用设施、城市绿化等，以及各种规划方案建立了三维模型；并对二维规划、地籍数据、地下管线数据进行整合入库，为嵊州市规划提供了综合性可视化平台。各种规划方案也以三维模型的形式模拟出来，摆脱基于二维地图（平面图）和三维实物模型的表现方式，使业务人员对规划方案的效果有了更直观的认识，并能对多种方案进行全方位比较分析，并可进行局部修改，以辅助决策；系统自带很多测量、分析工具，大幅提高了工作效率。加快了规划审批速度和数字化科学管理进程，不仅可以为政府决策提供决策依据，还可为社会公众及企业提供基础地理信息服务，取得了良好的经济、社会和环境效益。
【参考文献】
[1]付晓，张景秋，周爱华. 基于Google Earth平台的城市三维虚拟地图的研究与构建[J]. 北京联合大学学报（自然科学版），2012，01：17-22.
[2]权盼盼，王锡龙. 当代主流网络三维地图技术[J]. 江西测绘，2012，02：36-39.