基于3D+GIS的公路交通电子沙盘的研制.pdfVIP

第三届垒国公路科技创新高层论坛论文集(下册) 基于3DGIS的公路交通电子沙盘的研制 赵永国1 张敦虎2 王永2王晓鹏2 (1．中交第一公路勘察设计研究院西安 710075；2．西安煤航遥感信息有限责任公司 西安710054) 摘要：本文以新疆公路数字沙盘的研制为例，讲解公路交通电子沙盘研制过程中研究目标和技术路线、实 施方案厦操作等。 关键词：电子沙盘公路三雏地理信息系统虚拟现实技术 l基于3DGIS的公路交通电子沙盘的研制 内外公路交通的研究现状和发展方向可知，“3s”技术在公路、水路交通的建设和管理方面已被越来越广泛 地应用，并且随着三维地理信息系统平台和高分辨率遥感传感器的出现，还有更为广泛的应用前景。为此， 新疆交通厅决定开展GIS和遥感技术在新疆公路交通领域应用的研究，在2003年度的交通科研计划中设 立了“新疆公路交通GIS和遥感技术的应用研究”项目，公开向社会招标。中交第一公路勘察设计研究院联 合西安煤航遥感信息有限责任公司等单位中标，承担本项目的研发工作。课题研究的重点内容针对当前新 疆公路规划管理直观可视性差以及传统沙盘模型存在工艺复杂、制作费用高、制作周期长、精度难以保证、不 方便搬运等问题，应用较为先进的三维GIS平台，为新疆交通主管部门研建一个具有三维可视、可实时动态 更新的公路交通管理地理信息系统——新疆公路数字沙盘，从而为新疆公路规划、决策提供更为先进高效的 手段。新疆公路数字沙盘曾获2005年度中国测绘学会优秀测绘工程奖银奖、2005年度全国交通企业新纪 录、第十批中国企业新纪录。 研究目标与技术路线 (1)研究目标 以1：25万新疆全区三维数字高程模型(DEM)为基础，叠加卫星遥感图像，结合2002年新疆公路网络 现状，制作新疆全区公路数字沙盘。采用三维虚拟现实技术表现全疆公路网信息，同时展示公路相关信息。 其预定技术指标为：①比例尺：要求是1：25万；②范围；新疆维吾尔自治区全境；③制作方法：要求是：1：25 万数字高程模型+卫星遥感照片+公路及公路相关的信息；④包含的信息：公路的国道、省道、县道、铁路及 河流、城市等；⑤使用要求：普通工作人员经过培训可在沙盘查询各类信息，专业人员可以对各类信息进行维 护。 (2)技术路线 本项目的总体技术路线是以遥感图像处理技术及GIS技术为支撑，借助现有GIS、RS图像处理软件实 现DEM(数字高程模型)数据、遥感影像栅格数据、道路交通矢量数据、标注信息数据的叠加，最后通过编程 完成各功能模块的开发，实现各数据层的集成及三维显示，实现信息查询、沿任意路线三维飞行等功能。 通过调研国内外电子(数字)沙盘的研究开发现状，结合本项目的实际情况，莸们最终决定在现有三维 GIS软件的基础上二次开发，完成新疆公路数字沙盘的研制。目前现有三维可视化GIS软件主要包括北京 版本为2．3；武汉吉奥信息工程技术有限公司的CCGIS软件，最高版本为1．0。通过软件调研、试用对比，我 们认为北京灵图软件技术有限公司的VRMap2．X产品系列是比较适合新疆公路数字沙盘项目的软件，可 基于3DGIS的公路交通电于沙盘的研制 833 以满足项目中海量数据浏览、叠加矢量道路线、连接数据库、叠加立体注记、三维路线飞行等要求。因此，本 次工作是采用北京灵图公司的VRMap2．3软件为平台，进行二次开发后制作的软件产品，二次开发采用vi— sualBasic6．0中文版环境。 加，生成了新疆全区三维地理模型，叠加了区内全部乡镇级以上的地名和部分重要的村名注记，叠加了主要 山脉和河流的名称·叠加了高速公路、国道、省道、县道、铁路等矢量道路信息并用不同的颜色、粗细加以区 分，同时叠加了道路名称注记。可查看全疆公路普查汇总及道路技术等级统计信息并可打开公路数据库系 统(链接《全国公路数据库系统HDBS)D结合数字沙盘对全疆道路信息进行查询统计。 2实施方案 2．1数据准备与处理 的属性数据、地理特征的GIS数据及标注信息数据等。 (1)统一数据规范 为了保证数据融合和集成显示的效果，必须统一数据规范。其工作包括在准备与处理这些数据之前，必 须统一数字沙盘的投影、比例尺、分辨率和数据范围以及数据格式。为和公路实际坐标一致，本次新疆公路 数字沙盘坐标系采用兰勃特投影，克拉索夫斯基椭球体，工作比例尺为1