EV-Globe介绍
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EV-Globe三维海量空间信息平台介绍北京国遥新天地信息技术有限公司一 EV-Globe综述EV-Globe是北京国遥新天地信息技术有限公司开发的具有完全自主知识产权的三维空间信息系统软件平台。
EV-Globe集成最新的地理信息和三维软件技术,具有大范围的、海量的、多源的<至少包括DEM、DOM、DLG、三维模型数据和其它专题数据)数据一体化管理和快速三维实时漫游功能,支持三维空间查询、分析和运算,可与常规GIS软件集成,提供全球范围基础影像资料,方便快速构建三维空间信息服务系统,亦可快速在二维GIS系统完成向三维的扩展,是新一代的大型空间信息服务平台。
目前EV-Globe已经在军事,海洋,国土,林业,环保等多个领域得到了应用,多家合作伙伴在EV-Globe的基础上进行了相关领域的开发。
产品主要提供形式有:1. EV-Globe SDK:即EV-Globe的开发包,基于EV-Globe提供的开发接口用户可以很方便进行各种功能定制,甚至将EV-Globe嵌入各类信息系统中;2. EV-Globe Pro:即EV-Globe的客户端数据浏览工具,目前提供单机版和网络版两种形式,并且EV-Globe Pro 网络版是支持跨系统平台的;3. EV-Globe Creater:即EV-Globe的数据制作工具,在已有全球陆地卫星真彩色数据的基础上,可以很方便的将各类卫星、航拍影像如Quickbird以及矢量信息等添加到系统中;4. EV-Globe Dasets:即EV-Globe 已制作完的影像数据集,目前已经完成全球2000年<分辨率30M和分辨率15M)、中国1990年的陆地卫星真彩色数据<分辨率30M),制作完成的总数据量超过1T,这些数据集供用户根据需要进行自选。
5.EV-Globe Server:即EV-Globe的服务端,包含地图服务器和网络服务器,地图服务器用于GIS分析、网络服务器用于数据发布。
EV-GlobeEV-Globe具有大范围、海量、多源(包括DEM、DOM、DLG、三维模型等)数据一体化管理和快速三维实时漫游功能,支持三维空间查询、分析和运算,可与常规GIS软件、三维CAD设计成果无缝集成,提供全球范围基础影像资料,方便快速构建三维空间信息系统,亦可快速在二维GIS系统完成向三维的扩展,是新一代的大型三维空间信息平台。
EV-Globe产品主要提供形式:1. EV-Globe SDK:即EV-Globe二次开发包2. EV-Globe Pro:即EV-Globe桌面端平台3. EV-Globe Web:即EV-Globe网络发布端平台4. EV-Globe Creator:即EV-Globe数据制作工具5. EV-Globe Dataset:即EV-Globe已制作完成的影像数据集优点:功能强大,用户可以定制功能,内核使用的是worldwind,提供C#版本的SDK。
二次开发包基于EV-Globe提供的开发接口,用户可以方便的进行各种功能定制,甚至将EV-Globe嵌入到各类信息系统中。
SDK以.net环境将EV-Globe的相关接口封装在动态链接库(dll)中,用户只要搭建好开发环境,引用相关的dll,就可以开发出自己的应用系统。
支持插件的开发,EV-Globe内置的插件有三维星空、天空、经纬网、云层、大气等。
缺点:不开源,二次开发包需要购买,.net版本是基于DirectX的,相关资料比较少,开发的难度比较大。
SharpmapSharpMap是一个基于.net 2.0使用C#开发的Map渲染类库,可以渲染各类GIS数据(目前支持ESRI Shape和PostGIS格式),可应用于桌面和Web程序。
实现了以下功能:1支持的数据格式:PostGreSQL/PostGIS,ESRI Shapefile,支持WMS layers,支持ECW 和JPEG2000 栅格数据格式;2 Windows Forms 控件,可以移动和缩放;3 通过HttpHandler支持程序;4 点、线、多边形、多点、多线和多多边形等几何类型和几何集合(GeometryCollections)等OpenGIS Simple Features Specification ;5 可通过Data Providers(增加数据类型支持)、Layer Types(增加层类型)和Geometry Types等扩展6 图形使用GDI+渲染,支持anti-aliased等。
十九个国内外主流的三维GIS软件 介绍:Google Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起,使用户从不同角度浏览地球。
Google Earth的数据来源于商业遥感卫星影像和航片,包括DigitalGlobe公司的QuickBird,IKOONOS及法国SPOTS。
特点:Google Earth凭借其强大的技术实力和经验,以其操作简单、用户体验超群的优势吸引了全球近十分之一的人口使用。
发展历程:Google于2004年10月收购了Keyhole公司,随之次年6月推出Google Earth系列软件。
产品形式:Google Earth客户端软件提供三个版本:个人免费版、Plus版、Pro版以及企业级解决方案,用于在企业内部部署Google Earth应用。
二重唱·美国国家航空和航天管理局(NASA):World Wind--最强大的开源地理科普软件介绍:World Wind是NASA发布的一个开放源代码的地理科普软件,由NASA Research 开发,NASA Learning Technologies来发展,它是一个可视化地球仪,将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现,还包含了火星和月球的展现。
软件用C#编写,调用微软SQL Server影像库Terrain Server来进行全球地形三维显示。
它通过将遥感影像与SRTM高程(航天飞机雷达拓扑测绘)叠加生成三维地形。
特点:World Wind最大的特性是卫星数据的自动更新能力。
这种能力使得World Wind 具有在世界范围内跟踪近期事件、天气变化、火灾等情况的能力。
拥有NASA血统的World Wind可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE , Landmark Set 等多颗卫星的数据,将Landsat卫星的图像和航天飞机雷达遥感数据结合在一起,让用户体验三维地球遨游的感觉。
三维GIS平台选型报告三维GIS平台选型报告93、国内主要三维GIS平台简述。
按照总体规划、分步实施的思路,从三维地籍信息系统建设需求出发,我们的地籍建设要走“二三维地籍混合管理”的构架,这就决定了我们的三维GIS平台软件要能很好的跟原二维系统平台进行集成同时满足最大化的兼容,同时还要解决原二维系统所无法解决的地籍需求。
13三维GIS平台选型报告1、工程的基本实现目标(1)三维空间数据生产入库模块。
(2)实现二维浏览与二维宗地浏览的无缝衔接。
(3)设计制作三维形式的业务图表。
三、三维GIS平台选型总结(1)三维GIS平台的选型应考虑资源复用,我们的空信平台及其它三维工程均以Skyline为三维平台,平台在内部有良好的使用经验,本工程也可以使用由空信部Skyline发布的三维数据服务,可以尽可能的节省工程开支及加强已有资源的复用。
(2)三维GIS平台作为三维地籍信息系统的底层支撑软件,软件的选型对整个三维地籍系统建设起关键作用,平台软件必须能承载海量数据的处理和浏览效率。
(3)三维地籍系统要形成对二维地籍信息系统的功能补充,需要实现和二维地籍信息系统的无缝集成。
(4)综合以上总结,三维GIS平台最适合的底层支撑平台为Skyline。
14三维GIS平台作为三维地籍信息系统底层支撑平台,对整个三维地籍工程的建设起着关键性的作用,所以对GIS平台认真进行选型工作非常必要。
一、三维GIS平台选型基本情况1、三维GIS选型分支三维GIS选型主要分为两个分支,第一个分支为国外成熟的GIS平台软件、skyline、GoogleEarth、World Wind> Arcglobe;第二个分支为国内一些较为著名的三维GIS 软件:GeoGlobe、CityMaker、EV-Globe> Uniscopess© 2、国外主要三维GIS平。
EV-Globe综合介绍1 EV-Globe现有数据资料1.1 矢量地理信息1:1000万数据:包括经纬网、国界、交通(高速公路)、河流、湖泊、首都级城市等地理要素信息。
1:1000万~1:100万数据(国内):包括省级界线、地市级界线、县级界线、省会、县镇级城市、交通(铁路、国道、省道)、河流、湖泊。
1:100万~1:25万数据:包括县级界线、地名数据到村级、交通(铁路、等级公路)、河流、湖泊、水库等地理要素信息。
矢量数据支持SHP、KML、DWG、S-57格式。
1.2 卫星遥感影像MODIS全球卫星影像30米TM全球卫星影像15米ETM全球卫星影像局部地区其他高分辨率卫星影像(分辨率0.6米-30米)局部地区航空影像(辽宁、山东、吉林、河北、江苏、广东珠三角六市、宁波以及即将的河南全境)(分辨率0.25米-0.5米)格式支持img、tiff、jpg以及EV-Globe自定义格式第 1 页共35 页地址:北京市朝阳区安翔北里甲11号北京创业大厦B座21层电话:(8610)-64876655 电邮:sales@1.3 地形地貌数据全球800米海陆DEM全球90米陆地DEM局部高分辨率陆地DEM(可根据辽宁、山东、吉林、河北、江苏、广东珠三角六市、宁波以及即将的河南全境航空数据制作高精度地形数据)1.4 三维模型根据客户需求定制制作支持格式:dae、.x、3ds、dwg、gem、obj2 三维系统构架2.1 EV-Globe体系架构EV-Globe提供现有流行GIS组件的集成服务,现在已成功集成Supermap Objects和ArcEngine,EV-Globe不是提供简单的客户端集成,而是实现了GIS组件的服务器端集成,EV-Globe客户端通过服务器端GIS组件提供的服务实现查询、空间分析等功能。
EV-Globe 体系架构如图所示。
第 2 页共35 页地址:北京市朝阳区安翔北里甲11号北京创业大厦B座21层电话:(8610)-64876655 电邮:sales@2.2 EV-Globe功能构架EV-Globe系统控件主要包括显示控件、分析控件、访问控件和系统控件。
国内外典型GIS软件及地理信息服务平台简介一.国内外典型GIS软件简介:1.美国环境系统研究所公司(ESRI):ArcGIS Explorer--ArcGIS家族的3D后代介绍:ArcGIS Explorer是一个免费的虚拟地球浏览器,提供自由、快速的2D和3D地理信息浏览,充满趣味性且简捷易用。
ArcGIS Explorer通过继承ArcGIS Server 完整的GIS性能(包括空间处理和3D服务),达到整合丰富的GIS数据集和服务器空间处理应用的目的。
特点:AreG1S Explore具有和Google Earth相似的功能,支持来自ArcGIS Server、GML、WMS、Google Earth(KML)的数据。
发展历程:ArcGIS Explorer是2006年8月推出。
在明年即将发布的ArcGIS9.4中也将加强三维GIS功能。
2.美国国家航空和航天管理局(NASA):World Wind--最强大的开源地理科普软件介绍:World Wind是NASA发布的一个开放源代码的地理科普软件,由NASA Research开发,NASA Learning Technologies来发展,它是一个可视化地球仪,将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现,还包含了火星和月球的展现。
软件用C#编写,调用微软SQL Server影像库Terrain Server来进行全球地形三维显示。
它通过将遥感影像与SRTM高程(航天飞机雷达拓扑测绘)叠加生成三维地形。
特点:World Wind最大的特性是卫星数据的自动更新能力。
这种能力使得World Wind具有在世界范围内跟踪近期事件、天气变化、火灾等情况的能力。
拥有NASA血统的World Wind可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE , Landmark Set等多颗卫星的数据,将Landsat卫星的图像和航天飞机雷达遥感数据结合在一起,让用户体验三维地球遨游的感觉。
EV-Globe软件介绍国遥软件介绍⽬录1EV-Globe 全平台三维空间信息软件 (6)1.1EV-Globe技术体系 (6)1.1.1异构空间数据库统⼀访问引擎 (7)1.1.2异构⽹络空间数据统⼀访问引擎 (8)1.1.3异构三维图形库统⼀渲染引擎 (9)1.1.4异构平台统⼀应⽤程序框架 (10)1.1.5⾃动封装技术路线图 (11)1.2EV-Globe技术架构 (12)1.2.1EV-Globe技术架构 (12)1.2.2EV-Globe技术特点 (13)1.3EV-Globe产品体系 (15)1.3.1EV-Globe产品关系 (16)1.3.2EV-Globe产品形式提供 (17)1.4EV-Globe主要功能 (18)1.4.1多种分辨率的海量影像3D⾼速浏览 (18)1.4.2可以对地型进⾏夸张2-9倍不等的显⽰模式 (18)1.4.3⽆缝集成当前主流GIS软件 (18)1.4.4图查属性,属性查图 (19)1.4.5对⽐浏览,飞⾏浏览 (19)1.4.6⽅便的地理标注功能 (19)1.4.7地形三维分析功能 (19)1.5EV-Globe新特性 (20)1.5.1异构平台统⼀开发框架 (20)1.5.2增强的服务器产品 (21)1.5.3游戏级场景渲染效果 (21)1.5.4⼆三维⼀体化技术 (22)1.5.5⽆缝整合三维⼯业设计数据 (23)1.6EV-Globe成功案例 (24)1.6.1航天三维指控系统 (24)1.6.2国家海岛管理系统 (24)1.6.3北京地铁三维综合展⽰系统 (25)1.6.4河南500kv电⽹三维数字化及⼀体化运营平台 (25)1.6.5中国海洋⽯油总公司平台及海管海缆电⼦信息系统 (26) 1.6.6天津炼化⼀体化三维系统 (27)1.6.7航空⼆三维⼀体化飞⾏态势显控信息平台 (27)1.6.8天津地下管⽹ (28)1.6.9⽔⽂⽓象信息保障系统 (28)1.6.10军事三维仿真指挥系统 (29)1.7EV-Globe V5.0智慧城市建设 (29)1.7.1全平台概念及特点 (29)1.7.2EV-Globe在智慧城市建设中的应对之策 (29)2EV-Manager多源海量遥感影像管理软件 (35)2.1软件功能 (36)2.1.1影像查询 (36)2.1.2海量影像快速浏览 (36)2.1.3影像建库 (37)2.1.4对⽐浏览 (37)2.1.5数据转换 (37)2.1.6影像切割 (37)2.1.7影像拼接与镶嵌 (38)2.1.8强⼤的GIS功能 (38)2.2EV-Manager产品应⽤实例 (38)3EV-Viewer海量遥感影像快速浏览软件 (39)3.1EV-Viewer 特⾊ (39)3.1.1真正TB级海量遥感数据快速浏览⽀持 (39)3.1.2特有多窗⼝同步浏览模式功能,影像⽮量同步管理 (39)3.1.3⽆遥感GIS术语的全OFFICE软件的菜单操作模式 (40)3.1.4丰富功能 (40)3.2功能介绍 (40)3.2.1浏览 (40)3.2.2多源空间数据⽆缝集成技术 (40)3.2.3对⽐分析(同步浏览) (41)3.2.4编辑 (42)3.2.5飞⾏浏览 (44)3.2.6查询定位 (44)3.2.7其他 (44)4U-GIS⼆三维⼀体化地理信息平台 (44)4.1U-GIS SDK (45)4.2态势显控组件 (48)4.3设施覆盖效能评估组件 (51)4.4⽬标安全距离告警组件 (52)4.5CAD设计成果GIS化组件 (55)4.6航空⽓象信息显控组件 (55)4.7空域管理与评估组件 (58)4.8监视信息编码解码组件 (59)注:本⽂内容部分来⾃⽹络,由个⼈最近收集整理内容信息,⼤家可学习查看,不可做其他⽤途。
软件·数据·网络·模型四位一体新一代海量空间信息服务平台EV-Globe●逼真全球3D高速浏览●矢量/栅格数据一体化管理●全球真彩色陆地卫星影像数据为基础●跨平台支持●方便的客户定制●众多影像应用案例●EV-Globe创新地以“软件·数据·网络·模型“四位一体的模式,可逼真进行全球高分辨率3D影像的空间信息管理和高速浏览,不仅为海量空间数据管理提供了全新手段,也为空间信息技术走向大众提供了全新途径,是新一代超大型的空间信息服务平台。
EV-Globe产品提供形式:●EV-Globe SDK:即EV-Globe的开发包,基于EV-Globe提供的开发接口用户可以很方便进行各种功能定制,甚至将EV-Globe嵌入各类信息系统中;●EV-Globe Pro:即EV-Globe的数据浏览工具,目前提供桌面版和网络版两种形式,并且EV-Globe Pro网络版是支持跨平台的;●EV-Globe Creater:即EV-Globe的数据制作工具,在已有全球陆地卫星真彩色数据的基础上,可以很方便的将各类航空、航天影像如Quickbird等添加到系统中;EV-Globe Daset:即EV-Globe 已制作完的影像数据集,目前已经完成全球2000年、中国1990年的陆地卫星真彩色数据(分辨率30米),制作完成的总数据量超过200G,这些数据集供用户根据需要进行自选;软件技术基于3D Engine的GIS ;海量3D 高速浏览;图查属性、属性查图;对比浏览、飞行浏览方便的GIS功能定制;可导入各类三维模型;基础数据2000年全球陆地卫星真彩色数据(30米分辨率);1990年中国陆地卫星真彩色数据(30米分辨率);每区域数据均有对应拍摄时间;方便的新数据导入功能;支持TIFF、BMP、JPG、ShapeFile及DEM数据;1980年中国MSS数据制作中网络技术服务器linux/unix支持;TB级数据网络高速浏览;提供互联网和局域网两种方式;服务器群集支持;服务器配置要求低;影像应用模型中科院和教育部知名专家编辑的丰富影像应用案例;长白山天池、三江并流等自然地理案例;机场选址、鸟瞰香港等经济地理案例;台湾海峡、成都发展等3S集成应用案例;。
国遥新天地国遥新天地的航空高分遥感影像自主采集模式至今年已进入第七个年头,通过为客户不断降低资金和时间成本,推动着非传统遥感应用行业进入其中,让更多的人了解地理信息技术的价值和意义。
在数字城市、智慧城市建设的牵引下,一些潜在的市场机遇正悄然降临地理信息产业。
北京国遥新天地信息技术有限公司(以下简称“国遥新天地”)总裁吴秋华对此做出了预测。
他认为,数字城市和智慧城市将持续拉动以地理信息数据为基础、以GIS为框架的智慧型应用,由此也将促进行业市场对高分辨率航空遥感影像和专业化三维GIS应用平台的刚性需求。
但机遇之下,国遥新天地也面临着地理信息企业的一个共性难题,即如何让地理信息技术真正作为智慧城市建设的核心技术来发挥主导作用。
站在国遥新天地的企业业务角度来看,吴秋华认为绝不能好高骛远,而是要从自身能力和特点出发,发挥公司通过自主采集模式积累起来的数据资源优势,结合自主研发的三维空间信息平台EV-Globe,把最擅长的事情做好,在此前提下再与地理信息同行及行业应用伙伴开展广泛合作,推动市场发展。
大约1年前,吴秋华在接受《3S新闻周刊》采访时系统地介绍了航空高分遥感数据采集模式的流程和意义,他提到:这是“在调研、摸底目标地区对高分遥感数据总体需求潜力的前提下,制定覆盖整个区域的影像采集计划,然后高强度、高度集约化实施采集作业,在较短时间段内完成整个作业区的采集,同时高效完成航空遥感内业处理工作。
”因此,自主采集模式给用户带来两方面的好处,首先他们不必为使用遥感数据等上一年半载甚至更长的时间,提高了用户获取数据的时效性;其次在成本投入方面,自主采集模式以“共享”价格提供数据服务,大大降低了用户使用遥感数据的费用门槛,推动非遥感应用传统行业借遥感应用手段提升信息化水平。
执前端采集之优势,公司基于三维空间信息平台EV-Globe,深入探索行业应用市场,并力求成为一些垂直行业领域解决方案的领跑者。
产品研发团队历时两年时间完成了EV-Globe的C++重构,并于2013年推出EV-Globe 5.0新版,在平台优化、数据处理效率、兼容性和拓展性等方面皆有提升。
以国外知名三维GIS软件Skyline和国产三维GIS软件的代表EV-Globe为例说明如下。
海量空间数据管理。
三维空间信息数据与传统二维数据相比,具有数据极端复杂和数据量庞大的特点,这对软件的空间数据管理和调度能力提出了很高的要求。
Skyline具有强大空间信息展示功能,支持SDE服务,Oracle空间数据库等,能从多种途径获取空间数据。
EV-Globe可以将数据统一放在后台服务器上,成功解决了基于网络的海量空间数据管理问题,可实现将不同尺度、不同类型的基础地理数据、遥感影像数据、数字线划图、三维模型等空间数据的一体化存储、管理和调度。
空间分析。
二维GIS的空间分析功能常具有一定的局限性,如淹没分析、地质分析、日照分析、空间扩散分析、通视性分析等。
相比较而言,三维环境下的空间分析具有更直观的效果。
Skyline提供三维测量及地形分析工具,但缺少淹没分析、填挖方分析等实用功能。
EV-Globe平台不但可以把传统二维GIS中的空间分析在三维环境下实现,还提供距离测量、线段剖面、折线剖面、区域淹没、通视分析等三维GIS特色的空间分析功能。
二次开发能力。
随着三维GIS行业应用的不断深入,具有行业特色的功能开发也成为考验三维GIS软件性能的指标之一。
Skyline为三维地理信息提供企业级解决方案,可以方便的搭建三维GIS系统,但快速搭建的不足是给开发人员的开发空间较小,各种功能的封装度较高。
而EV-Globe基于组件式开发,所有功能以控件或分类的方式封装在dll中,并提供了SDK二次开发包,用户可以很方便进行各种功能定制,甚至能从底层源码开始进行修改。
对二维GIS组件的支持。
在EV-Globe服务器端,用户可根据需要绑定常规GIS平台如SuperMap,ArcGIS等,对于常规二维GIS分析功能可由GIS服务器提供,EV-Globe则对GIS服务器的分析结果进行二维或三维的表达,如缓冲区分析、最优路径分析等。
浅谈国内外的三维地球软件优势与不足空间信息技术时代的来临,改变了人们获取信息的方式,而这种改变比起有史以来其他任何一种发现发明带来的变革都更加的深刻。
空间信息技术,又称为地理空间信息技术,是遥感、地理信息系统、全球卫星定位系统与通讯技术、网络技术的综合集成,是将空间对地观测信息的获取、处理、分析、应用结为一体的信息技术体系。
人们认识到的空间世界是三维的,因此空间对地观测信息在本质上有别于其他信息的显著特性:地域性(territorial)、多维结构特性(multidimensional structure)和动态变化特性(dynamic changes)。
如果仅仅采用传统二维数据描述空间世界,会有大量多维的空间数据无法得到利用,于是,人们越来倾向于研究空间信息三维可视化系统技术。
与此同时,二维数据模型与数据结构理论和技术的成熟,图形学理论、数据库理论技术及其它相关计算机技术的进一步发展,也为三维空间信息技术的飞速发展作好了铺垫。
另一方面,随着客户对于应用系统三维功能的需求越来越强烈,具有处理三维数据能力的三维空间信息技术日益显示出强大的生命力。
自八十年代末以来,空间信息三维可视化技术一直就是业界的研究热点,尤其是近几年,国内外相关技术的研究呈现出了前所未有壮丽情景。
国内外科研机构和企业纷纷认准了三维空间技术的良好发展势头,进行了跨学科、跨领域合作研究和三维技术攻关,研发了一批各具特色的优秀产品。
美国率先推出了备受认可的Google Earth、Skyline、Virtual Earth、World Wind、ArcGIS Explorer等软件。
国内也先后推出了价格相对低廉的类似产品如LTEarth(灵图)、GeoGlobe(吉奥)、EV-Globe(国遥新天地)等。
当前,全球三维空间信息技术研究领域一片欣欣向荣,但各软件在产品定位、产品框架上却有一定的差别。
比如,2007年发布的EV-Globe(国遥新天地)v2.0专门针对国产软件面临的海量三维数据分析操作等难题,在与主流GIS平台的整合、快速矢量支持、三维分析功能等多方面进行了增强。
强,具有最先进的静态矢量缓存技术(LOD,Level of Detail)技术
询、分析等功能
询、分析等功能自然环境效果:果仿真
支持多窗口显示;
阴影机制:
数据交换(WMS、WFS、KML)据交换(WMS、WFS、KML)三维空间数据共享服务;
数据管理一般;
矢量数据做了预处理,作为服务器端缓存放在服务器上)技术(查询和显示采用两套数据,用来显示的数据是经过预题,特别是海量的数据管理和发布上存在很多问题,不适合大数据量三维展示和查询。
支持TIFF、GEO-TIFF、BMP、JPEG
场景中快速显示
然效果仿真
多种类型云仿真化仿真
实现海量数字城市三维模型高效渲染效果仿真
多窗口同屏对比
字城市三维模型高效渲染
善。
测绘与空间地理信息GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY第44卷第1期2021年1月Vol.44,No.1Jan., 2021基于EV-Globe 的三维地理信息系统研究朱敏茹(广州市城市规划勘测设计研究院,广东广州510000)摘要:主要研究实现多尺度、多分辨率、不同时期、海量影像数据的快速加载,通过建立域地理三维演示系统,整合了三维模型场景数据、DEM 、DOM 等数据,实现了直观的全空间三维可视化、海量多元数据集成逼真的三维 场景显示的特性、快捷的二三维一体化应用、高效的三维模型渲染与分析、矢量和影像文件的客户端直接加载, 实现了城市DEM 和DOM 的快速加载、三维场景的对比浏览和地下镜头浏览、自然效果的模拟、地理位置的标注、城市场景的飞行浏览以及空间距离面积的测量、各种应用的分析及查询等功能,在将来的研究中,将根据城市建设及规划应用的需求,发挥三维立体展示优势,研究建设、规划辅助系统。
关键词:EV-dobe ;dS ;空间分析中图分类号:P208文献标识码:A 文章编号:1672-5867( 2021) 01-0165-02Research on 3D Geographic Information System Based on EV-GlobeZHU Minru(Guangzhou Urban Planning , Survey and Design Institute , Guangzhou 510000, China )Abstract :This paper mainly studies the rapid loading of image data of multi-scale, multi-resolution, different periods and massiveimage data. By establishing a domain geographic three-dimensional demonstration system, the 3D model scene data, DEM, DOM and other data are integrated to realize the intuitive full-space 3D visualization. Massive multi-data integration of realistic 3D scene display features, fast 2D and 3D integration applications, efficient 3D model rendering and analysis, vector loading of vector and image files, enabling fast loading of urban DEM and DOM, 3D Comparative browsing of scenes and underground lens browsing, simulation of natu ral effects, annotation of geographic locations, flight browsing of urban scenes, measurement of spatial distance area, analysis and query of various applications , etc., in future research , will be based on the city. The needs of construction and planning applicationswill give full play to the advantages of three-dimensional display, research and construction, and planning assistance systems.Key words :EV-Globe ; GIS ; spatial analysis0引言地理信息科学以地图和空间推理作为解决问题的基本方法。
国内外二十个常规三维GIS软件基本概述国外三维GIS软件:1.美国谷歌公司:Google Earth--用户最多的三维地球软件介绍:Google Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起,使用户从不同角度浏览地球。
Google Earth的数据来源于商业遥感卫星影像和航片,包括DigitalGlobe公司的QuickBird,IKOONOS及法国SPOTS。
特点:Google Earth凭借其强大的技术实力和经验,以其操作简单、用户体验超群的优势吸引了全球近十分之一的人口使用。
发展历程:Google于2004年10月收购了Keyhole公司,随之次年6月推出Google Earth系列软件。
产品形式:Google Earth客户端软件提供三个版本:个人免费版、Plus版、Pro版以及企业级解决方案,用于在企业内部部署Google Earth应用。
2.美国国家航空和航天管理局(NASA):World Wind--最强大的开源地理科普软件介绍:World Wind是NASA发布的一个开放源代码的地理科普软件,由NASA Research开发,NASA Learning Technologies来发展,它是一个可视化地球仪,将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现,还包含了火星和月球的展现。
软件用C#编写,调用微软SQL Server影像库Terrain Server来进行全球地形三维显示。
它通过将遥感影像与SRTM高程(航天飞机雷达拓扑测绘)叠加生成三维地形。
特点:World Wind最大的特性是卫星数据的自动更新能力。
这种能力使得World Wind具有在世界X围内跟踪近期事件、天气变化、火灾等情况的能力。
拥有NASA血统的World Wind可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE , Landmark Set等多颗卫星的数据,将Landsat卫星的图像和航天飞机雷达遥感数据结合在一起,让用户体验三维地球遨游的感觉。
EV EV--Globe 介绍介绍中国科学院遥感应用研究所北京国遥新天地信息技术有限公司2009-3-26目录EV-GLOBE综述 (4)EV-GLOBE技术特点 (4)可利用EV-GLOBE SDK开发的功能 (5)1.基础功能 (5)1.1三维浏览 (6)1.2漫游浏览 (6)1.3三维采点 (7)1.4地名查询 (7)1.5精确定位 (8)1.6距离量算 (8)1.7面积量算 (9)1.8通视分析 (9)1.9线段断面分析 (10)1.10折线断面分析 (10)2.空域仿真 (11)2.1显示三维空域 (11)2.2管理三维空域 (12)2.3空域空间统计 (12)2.4航迹管理 (13)2.5导航台监控报警 (13)2.6飞机下滑道监控报警 (14)2.7飞行器姿态控制 (14)3.雷达监控 (15)3.1布设雷达 (15)3.2动态扫描 (16)3.3动态监控 (17)4.卫星侦察 (18)4.1卫星追踪 (18)4.2卫星侦察 (19)5.作战指挥 (19)5.1作战部署 (19)6.后勤保障 (21)6.1电子沙盘 (21)6.2信息管理 (23)6.3信息查询 (23)6.4道路选优 (24)6.5二、三维对比浏览 (24)EV-GLOBE应用实例 (25)EV-GLOBE应用典型客户 (27)国遥新天地服务优势 (28)1.数据优势 (28)2.软件优势 (28)EV-Globe 综述EV-Globe 是北京国遥新天地信息技术有限公司开发的具有完全自主知识产权的三维空间信息系统软件平台。
EV-Globe 集成最新的地理信息和三维软件技术,具有大范围的、海量的、多源的(至少包括DEM 、DOM 、DLG 、三维模型数据和其它专题数据)数据一体化管理和快速三维实时漫游功能,支持三维空间查询、分析和运算,可与常规GIS 软件集成,提供全球范围基础影像资料,方便快速构建三维空间信息服务系统,亦可快速在二维GIS 系统完成向三维的扩展,是新一代的大型空间信息服务平台。
目前EV-Globe 已经在军事,海洋,国土,林业,环保等多个领域得到了应用,多家合作伙伴在EV-Globe 的基础上进行了相关领域的开发。
产品主要提供形式有:1. EV-Globe SDK :即EV-Globe 的开发包,基于EV-Globe 提供的开发接口用户可以很方便进行各种功能定制,甚至将EV-Globe 嵌入各类信息系统中;2. EV-Globe Pro :即EV-Globe 的客户端数据浏览工具,目前提供单机版和网络版两种形式,并且EV-Globe Pro 网络版是支持跨系统平台的;3. EV-Globe Creater :即EV-Globe 的数据制作工具,在已有全球陆地卫星真彩色数据的基础上,可以很方便的将各类卫星、航拍影像如QuickBird 以及矢量信息等添加到系统中;4. EV-Globe Datasets :即EV-Globe 已制作完的影像数据集,目前已经完成全球2000年(分辨率30米和分辨率15米)、中国1990年的陆地卫星真彩色数据(分辨率30米),制作完成的总数据量超过1T ,这些数据集供用户根据需要进行自选。
EV-Globe 技术特点细节层次模型细节层次模型(LOD)(LOD)(LOD)技术技术技术 由于三维对象的渲染要消耗很多的系统资源,所以对大量精细三维对象的渲染速度会比较慢,为了解决这一困难,EV-Globe 采用了细节层次模型技术,即对三维对象进行分层管理,在远端观察地球时对象较多采用颗粒度较大的粗糙模型,在近端观察地球时对象较少采用颗粒度较小的精细模型,这样既能满足从远至近从模糊到清晰的视觉效果,又能极大地提高系统的效率。
缓存技术为了提高数据加载的速度,我们对影像、D E M、矢量数据做了预处理,预处理后的数据作为服务器端缓存放在服务器上,这样就可以加快数据的下载速度。
同时客户端也采用了缓存技术,即在EV-Globe中浏览某一区域时,程序先检测本地缓存中是否存在这一区域数据,如果存在则直接使用本地缓存中的数据,否则向服务器发出请求申请这一区域的数据,服务器接到请求后将数据发送到EV-Globe客户端供程序使用,客户端接收到数据的同时将数据放入缓存,这样下次再浏览这一区域时就可以直接使用缓存中的数据,从而节省了网络往返的时间,从而极大地提高了效率。
矢量的查询与显示相分离技术为了提高矢量查询的效率,我们采用了查询与显示相分离的技术,即查询和显示采用两套数据,用来显示的数据是经过预处理的建立的金字塔结构的文件数据,可以极大的满足客户端加载和渲染的速度。
服务器的无缝集成 EV-Globe的地图服务器采用N e t r e m o ting技术与现有G IS服务器的无缝集成可以和现有主流G IS平台实现无缝集成,充分发挥现有G IS平台强大查询功能。
组件技术 为了提高软件的可扩展性和可复用性,EV-Globe采用组件式结构,组件技术所有功能均以控件和动态连接库的形式提供,可以方便的进行二次开发。
插件技术 EV-Globe除了提供SDK开发包以外,还提供EV P l ugin对象作为插件插件技术的基础类,用户可以在此基础类的基础上派生出自己的子类实现自己需要的功能,用户只需将开发好的文件放到指定位置,系统会自动识别加载插件,这样就极大地增强了软件开发的自由度。
强大的客户定制功能 由于EV-Globe是可以定制开发的三维平台,因此可以根强大的客户定制功能据用户的不同需求进行灵活的功能定制和新功能的开发。
的功能开发的可利用EV-Globe SDK开发1.基础功能1.1三维浏览以数字地球方式无缝集成海量数据,包括基础影像数据、高清影像数据、数据高程模型(DEM )数据、三维模型数据、二维矢量数据、兴趣点数据、多媒体数据、文字信息等,并可对地球进行快速缩放、旋转、倾斜等操作。
1.2漫游浏览 预定义线路进行漫游浏览,包括高空飞行浏览、低空地形浏览、徒步浏览、地面汽车浏览等。
数数字字地地球球 基基础础影影像像高高清清影影像像 数数字字高高程程三三维维模模型型 多多媒媒体体数数据据1.3三维采点实时获取鼠标点取处的经纬度坐标和高程。
1.4地名查询输入地名进行模糊查询,在查询结果中双击定位到某地名。
低低空空地地形形浏浏览览 地地面面汽汽车车浏浏览览徒徒步步漫漫游游浏浏览览高高空空飞飞行行浏浏览览1.5精确定位通过经纬度和高度精确定位到某地点,经纬度可以度和度分秒两种方式输入。
1.6距离量算在地球上绘制折线,计算贴地距离和直线距离。
1.7面积量算在地球上绘制多边形,计算地表面积和球面面积。
1.8通视分析在地球上以某点为中心绘制圆,设置观察点离地高度、最大采样距离、射线间隔角度、扫描半径,计算周围地形对中心点的遮挡率,并以红绿两种颜色在地球上标识结果,红色代表不可见区域,绿色代表可见区域。
1.9线段断面分析在地球上绘制线段,绘制线段所经过地的地形起伏断面图。
1.10折线断面分析在地球上绘制折线,绘制折线所经过地的地形起伏断面图。
2.空域仿真2.1显示三维空域将航道、主要空域显示在平台中,并且航道、空域要素能根据具体的坐标有参考度。
2.2管理三维空域在地面上直接绘制圆、多边形、椭圆、扇形,然后设置高度,生成三维空域;并可以编辑、删除三维空域。
2.3空域空间统计空域空间统计分为两种,一种是实时接收雷达采集的飞行器的位置信息,统计经过某空域的飞行器数量;另一种是根据历史数据统计某个时间段经过某个空域的飞行器数据。
2.4航迹管理实时显示雷达接收到的飞行器航迹保存入库,并可以进行历史回溯。
2.5导航台监控报警导航台发送锥形波,飞行器穿越此锥形区域时,飞行器高亮显示进行报警,并在屏幕进行文字提示。
2.6飞机下滑道监控报警对飞机下滑过程进行监控,如果飞机超出下滑道则报警,并且可以记录超出时间和地点,可以作为评价飞行质量的指标。
2.7飞行器姿态控制可以通过两种方式对飞行器进行姿态控制,一种是实时接收雷达探测到的飞行器飞行姿态参数,另一种是通过人工干预设置飞行器飞行姿态参数。
3.雷达监控3.1布设雷达在地球上布设不同型号的雷达,并可以设置相关参数。
3.2动态扫描布设雷达后,可以让雷达动态扫描,并可选择是否显示雷达波瓣、扫描轨迹、包络体、网格等。
包包络络体体波波瓣瓣3.3动态监控通过多部雷达协同扫描,监控飞行器的穿越,若探测到飞行器穿越扫描区域,则报警提示。
网网格格轨轨迹迹4.卫星侦察4.1卫星追踪通过卫星探测地面,实时接收卫星所在位置,并显示卫星探测锥形区域。
侦察4.2卫星卫星侦察卫星动态探测地面,一旦探测到地面雷达,通过雷达传送信息。
5.作战指挥5.1作战部署在地图上进行作战部署,支持增加坦克、装甲车、医务车、飞机、战斗机群等三维模型,进攻方向,作战区域,制高点等。
6. 后勤保障 6.1电子沙盘分三级显示电子沙盘,第一级查看保障区范围及保障单位间的保障关系;第二级显示某个保障单位的范围;第三级显示保障单位的三维模型。
保保障障区区范范围围及及保保障障单单位位间间的的保保障障关关系系保保障障单单位位范范围围保保障障单单位位三三维维模模型型6.2信息管理对保障信息进行增加、删除、修改等操作。
6.3信息查询通过输入各种查询方式和查询条件对保障信息进行查询。
查查看看保保障障单单位位情情况况6.4道路选优实现道路选优,比较距离选择最佳路径,并在二维、三维地图上显示所选道路。
6.5二、三维对比浏览实现二维、三维联动显示,二维地图能和三维地图进行对比显示,系统提供同步放大,缩小,移动等功能。
EV-Globe 应用实例目前EV-Globe 已经在军事,海洋,国土,石油,基础资源整合等多个领域得到了应用,多家合作伙伴在EV-Globe 的基础上进行了相关领域的开发。
下面是部分应用项目列表。
行业行业名称时间时间备注备注基础资源 整合四川省地理信息中心遨游天府 2008年集成四川省矢量、影像、DEM 等数据,为抗震救灾立下汗马功劳。
山东省国土测绘院影像山东2008年集成全省高清航片与高精度地形数据,为山东“两会”提供了测绘服务,并成为“两会”代表热议的话题。
西藏日喀则三维地图系统2008年国土全国土地利用动态监测系统 2005年影像管理,浏览对比分析,与矢量数据结合福建莆田影像管理系统 2007年大量航片数据建库,然后进行查询浏览,输出国土二调成果展示系统 2007年将土地二次调查成果以三维直观的“一张图”的方式展示出来,叠加土地类型等矢量数据,辅助以三维空间分析,矢量查询统计分析功能。
广东明科矿业三维展示系统 2006年局部影像与三维地形结合,汇报分析矿山开发遥感监测信息系统 2008年 三维遥感解译系统 2008年石油石化中石油海外应急系统 2006年在全球范围内将基于三维球体将管理的节点进行管理中石化华北管网三维地理信息系统2009年该系统对三维管网、输油站场、储备库的三维地理信息模型,然后要求无缝集成影像、高清晰影像、DEM数据、兴趣点数据等海量数据。