VRMAP数字城市规划管理系统应用解决方案.docx
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VRMAP数字城市规划管理系统应用解决方案
数字城市规划管理系统
一、概述
随着经济的发展，社会对城市规划、建设和管理的要求也越来越高。
而城市规划、建设和管理依赖对城市过去、现在和将来有关信息的把握。
这些信息涉及面广、信息量大，80%以上属于空间信息，传统的人工作业和分析手段远远不能满足城市发展的要求。
为了充分、合理利用城市空间信息，为城市规划、建设、管理与决策提供信息服务，提高城市管理部门的管理水平，加快城市信息化过程，促进城市管理的现代化，必须展开城市规划办公管理信息系统的建设，即利用先进的计算机和GIS技术来进行城市的规划管理。
本系统建立在城市已有的网络平台基础上，并以3S技术为核心集中解决城市的规划、建设与信息管理。
为城市各类专业信息系统提供良好的公用基础平台。
在数字城市的初期建设主要在城市的地理信息系统平台建设上。
二、系统的对象
一个实用、可行的城市规划管理信息系统，不但要满足规划管理部门的日常业务办公管理，还应包括如下四个方面。
⏹城市规划方面
充分利用高新技术手段使城市规划更加科学、合理，提高规划的准确性和可分析性；动态监测城市的现状和变迁，及时掌握城市发展方向；对城市规划的资料进行科学有效的管理，提高资料查询检索速度。
⏹城市建设方面
能够有效地指导各类开发建设工作，为重大项目和工程的选址及优化，工程建设管理工作提供综合信息服务。
⏹城市管理方面
可以为各个管理机构的管理工作提供准确、直观的数据，使城市规划管理实现现代化；通过互联网向社会提供无偿或有偿的信息服务。
⏹辅助决策方面
及时提供城市规划、城市建设、城市管理方面的信息。
支持政府的科学决策。
根据如上阐述，一个完善的规划办公管理系统涉及的内容是十分庞大、繁杂。
同时，由于各个规划局的职权范围及管理方式又有所区别，造成系统设计难度较大。
三、系统的框架结构
四、系统功能
1、系统设置模块
该模块将提供对规划管理信息系统的管理、维护和系统的初始化的功能，其主要包括以下几个部分：
⏹权限设置
⏹流程设置
⏹系统初始化
2、数据处理模块
该模块主要提供规划数据入库和输出的功能，包含以下部分：
⏹规划数据输入
规划道路红线的录入：
处理道路宽度、平曲线处理（转弯半径）、切角处理、交叉口处理、喇叭口处理以及道路横断面编辑）。
规划市政管线的录入：
管线的精确定位、属性编辑以及自动计算道路横断面中管线的平面位置。
总体规划图的生成：
生成总体规划图，并可以赋上每一块地区的控制指标等。
⏹规划数据输出
规划道路红线的输出
规划市政管线的输出
总体规划图的输出
⏹底图数据录入
数字化或扫描矢量化录入
鼠标或键盘直接录入
外业数据处理模块文本格式转换
其它系统数据格式转换输入
⏹海量图库管理
图库操作：
提供建立图库、修改及删除图库等一系列操作。
图幅操作：
提供图幅输人、显示、修改、删除等功能，用户可随时调用、存取、显示、查询任一图幅。
图幅剪裁：
用户任意构造剪裁框，系统自动剪裁框内的各幅图件，并生成所需图件。
图幅配准：
提供平移变换、比例变换、旋转变换和控制点配准。
图幅接边：
可对图幅帧进行分幅、合幅，并进行图幅的自动、半自动及手动接边操作，自动清除接合误差。
图幅提取：
对分层、分类存放的图形数据，按照不同的层号或类别，根据用户需要提取相应的图幅信息，合并生成新的图件。
小比例尺图库及非矩形图幅建库管理：
提供图幅拼接、建库及跨带拼接等功能。
⏹综合管线输入与编辑
直接读取外业探测数据
对管线图形进行手工输入或修改
3、规划管理模块
该模块将包含规划管理信息系统应用的主要功能，它将由以下几个部分构成：
⏹辅助审批
⏹辅助设计
⏹查询与统计
⏹局长办公
⏹电子邮件
⏹BBS公告
4、三维分析管理模块
应用三维地理信息系统可以完成很多传统二维地理信息系统无法完成的任务：
⏹现状分析：
对城市的现状进行三维建模，以对城市现状有更加宏观的认识，明确现存问题，提出解决方案；
⏹规划分析：
根据规划方案建立三维场景，以直观的方式判断规划方案的优劣；
⏹管网管线管理：
以三维方式表现的空间里的管线系统，做拓扑分析、故障定位、信息查询等；
⏹以三维场景为基础的其他分析:
如：
日照、剖面等。
五、系统软、硬件选型
⏹硬件环境：
普通PC机
CPU
PIII600M以上
内存
128M以上
硬盘
1G以上
显卡
NAVIDAGeForce2以上
⏹软件环境：
Windows2000专业版DirectX8.0
操作系统
Windows98/ME
Windows2000专业版
WindowsXP
数据库系统
MSSQLServer7.0
Oracle8i
三维地理信息系统平台
VRMap2.0专业版
六、系统典例
⏹建筑物日照分析系统
此系统为城市规划应用中的一个子系统，是在VRMap2.0上使用插件技术开发出的规划应用典型系统，通过准确的天文学计算可以在三维地图上表现太阳光照情况，并据此对建筑物的分布形态做出合理的调整。
输入参数：
当地经纬度，可以选择列表中的地名或用户手工输入数值；
时间，包括：
年份、日期、时间，用户可以自由的指定。
实现功能：
1.确定地点和时间后弹出对话框，显示当时当地的太阳高度角及方位角，并可以在三维场景中创建一个平行光，将它的照射角度调整到计算出来的角度上，观察光照效果。
2.确定地点和时间后弹出对话框，显示当日的太阳照射时间及最大高度角等信息，在场景中创建一个平行光，根据计算出来的参数生成这个平行光在一天之内的照射角变化情况的动画，并播放出来，以便用户观察光照条件。
3.增加一个传感器，可以感知光线照射，把它放置在建筑物的某个位置上，通过上面的功能生成的动画将这个位置在一天之内的光照情况计算出来。
⏹北京宣武区规划管理系统
⏹新乡区规划管理系统
数字城市三维电子政务
一、概述
数字城市三维电子政务，就是利用先进的三维GIS基础信息平台，结合完善的数据库管理系统，来建立“可视”政府，并向公众提供政府部门的各种服务，从而实现政府在政治、经济、社会、生活等诸多领域的管理与服务等职能。
数字城市三维电子政务通过三维数字化场景，让办公人员除了能用文字查询和了解办事程序外，还可以形象直观地以仿真方式来进行场景浏览、部门展示、办公引导和实时探访，并能够简洁生动地查询政府各部门机构职能、办事程序、政策法规等信息。
数字城市三维电子政务实现了政府管理和服务的四个“可视”，即流程可视、过程可视、状态可视和对象可视，从而极大地推动了政府办公自动化、业务流程可视化和政务管理信息化等多方面建设。
二、系统的对象
系统的用户群体包括政府、企业、社区和公众等四大应用对象。
⏹政府
可实现数码科技办公大厦、城市发展历程、目标规划、组织机构展现、信息维护管理与统计查询、业务职能介绍、场景浏览、政务公开、办公引导、办事程序举荐和部门探访等。
⏹企业
可实现城市概况三维预览、区域浏览、办事程序举荐、办公路线引导、相关信息查询分析、部门探访等。
⏹社区
可实现数字园区、科技公寓、场景体验、区域规划、服务引导、查询分析等。
⏹公众
可实现区域浏览、场景体验、办事程序举荐、办公路线引导、部门探访、查询分析等。
三、系统的框架结构
四、系统功能
数字城市三维电子政务系统功能模块划分如下：
1、城市概况子系统
提供城市工业、开发区、经济、商贸、交通、政府机关、教育机构等方面的三维浏览展示和相关信息查询。
2、发展历程子系统
通过三维GIS地理信息平台，来生动形象地模拟显示城市、社区和政府机构的过去概貌、现在状况和未来规划，并可结合声音、图象和文字等媒体信息加以综合展现。
3、目标规划子系统
通过三维GIS系统，结合数据库管理系统，来模拟展现政府在总体规划、区域建设、基础设施、重点工程、大型项目等方面的蓝图目标，并可进行相关信息的查询显示。
4、区域浏览子系统
可以实现行政区域、经济开发区、政府机构办公区、数字园区等的三维区域浏览和分级查询显示。
5、场景体验子系统
通过三维可视化技术和虚拟现实技术，来实现政府数码办公大厦、科技园区、服务设施等场景的模拟和体验。
6、办事举荐子系统
根据用户状况，设置选择条件，以声音、图象和文字等媒体信息举荐合理优化的办事程序，显示相关注意事项和资料信息，同时通过三维GIS技术，来对相关部门机构的分布、场景、路线等加以展现。
7、办公引导子系统
通过三维GIS先进的可视化技术来实现办公目标查询定位、办公路线实时引导、办公地点模拟展示等。
8、部门探访子系统
可以实现政府机构办公大楼内各职能部门的路线指引、外部展现和内部浏览与探访，并能查询显示其服务职责、办事流程等信息。
9、维护管理子系统
通过数据库管理系统和三维GIS平台，实现政府各部门日常工作、往来业务、资料文档、政策法规等信息的管理、维护、查询、统计和分析等，并对有关部门机构进行三维展示。
10、查询统计子系统
提供给各层用户对政府部门的服务职责、办事程序、预算开支、法规政策等信息的统计查询和分析显示，并对相关部门机构进行三维模拟展示。
五、系统软、硬件选型
⏹操作系统
数据库服务器操作系统采用Unix类操作系统
应用服务器采用Windows2000AdvancedServer
桌面机采用Windows2000Professional。
⏹数据库管理系统
系统选用Oracle8i做为首选的数据库管理系统。
⏹GIS平台
基础地理信息平台：
系统推荐选用性能稳定，功能卓越的ARC/INFO或MAPINFO作为基础地理信息平台。
⏹三维可视化软件平台
系统推荐选用VRMap2.0做为三维可视化平台软件。
VRMap2.0多次参加国产地理信息系统测评并获得推荐。
这套产品综合了国内外多项最新的三维地理信息技术以及图形图像技术的研究成果，并对其中若干关键技术进行了创新。
六、系统典例
⏹海淀数字园区
⏹数字大连
数字城市环境综合管理系统
一、概述
城市是一个建筑林立，生态环境复杂的地区。
各种因素都影响我们的生活环境，如绿化面积，绿地面积对温度湿度的影响，污染物扩散，建筑物对气流作用，城市的热岛效应。
如何利用利用现代信息技术对于环境相关信息进行统一管理，分析和进行有效的评估，就显的尤为重要。
构架在灵图公司VRMap2.0基础上的的一套有效的环境系统，能够提供用户查询信息需要，利用先进的3D显示技术对环境信息进行表达。
，同时能够对现有的信息进行分析，评估，从而为决策提供支持。
二、系统的对象
本系统适用于园林绿化部门，气象部门，环境保护等相关机构，在绿化信息，城市环境建设，城市环境评估，气象预报，气象数据计算可视化领域有重要的应用。
⏹决策层
系统能够提供信息的快速汇总、对信息进行综合表达，环境相关的信息可以系统中一目了然，为决策提供了直观的依据。
⏹研究机构
可以利用该系统作为数学模型计算结果的可视化表达，实现预报结果，数值计算结果直观可视化显示。
在矢量场，标量场显示和各种扩散模拟中能发挥重要作用。
⏹普通用户
能够提供交互视三维环境查询环境相关信息，如环境改变对居住环境的影响，查询某一区域环境的综合评估结果。
三、系统的框架结构
四、系统功能
环境综合管理系统主要功能模块包括数据输入，信息查询功能，可视化表现，评估分析等功能
1、数据输入
⏹空间数据接口：
利用VRMap中内置的过滤器可直接导入Shp，Mif，Dxf，3DS，DEM等格式数据，快速生成三维景观，同时支持Shp，Mif数据中属性数据导入
⏹专业数据接口：
提供文件的读取接口，读取已知的固定格式的数据文件，提供数据的输入接口，直接读取数据缓冲区中的信息。
同时提供插件和VBA机制，使用户可以编写程序导入自定义格式的数据。
2、信息查询
可以进行属性信息的查询，查询3D场景中任意对象的属性信息，如楼房地高度，道路的路面材料，绿地的面积等属性信息。
可以查询各种专业数据信息，提供数据探测器功能，探测温度场等气象场中，任意位置的数值信息。
提供探空功能，可以画出某一垂直方向从底到顶显示一个位置和变量（温度、气压和风）的变化曲线息。
3、信息可视化
在三维空间可以表现出如下信息:
精确表现三维地形，三维空间内精确的表现点信息：
如气象站，车站等。
线状信息：
如道路，河流等。
面状信息：
如草（绿）地、水面、水泥铺砌路面等。
块状地物信息：
如建筑物等。
对矢量场，标量场三维表现：
标量场主要用于表现气温场，气压场，污染物等气象要素。
可以进行水平方向、垂直方向、任意方向做剖面，可以同时显示几个剖面，比较不同时刻同一方向剖面，可以在剖面上画出等值线。
对于矢量场可根据矢量场分布改变粒子的运动状态，通过粒子运动来表现风风场，污染物扩散等要素。
通过质点跟踪算法来跟踪空气的运动，通过箭头等标志来表现风场。
4、分析与评估功能
任意要素场的相互叠加,矢量场和标量场的叠加，标量场的变化计算。
用户自定义函数计算，提供函数接口，自动完成常用计算并显示计算结果。
评估功能包括：
使用专业的统计分析方法，评估得到定量结果。
这些统计功能。
⏹按评估内容可分为：
人体舒适度
行人舒适度
最高建筑高度以下污染物浓度
地面污染物浓度
建筑物表面污染物浓度
自净能力
热岛强度
扩散指数等指标项
⏹按评估范围可分为：
小区尺度，城市尺度，单体尺度（主要指某一栋建筑物范围内）等
最后经过专业算法加权得到某一范围的环境的综合得分，作为评价该区域的环境好坏程度的依据。
五、系统软、硬件选型
六、系统典例
⏹北京气象局气象观测系统
⏹北京数字绿化带项目
数字城市市政设施管理系统
一、概述
城市道路、桥梁、下水道、隧道、自来水管网、煤气、天然气、电力管网等基础设施或称市政设施，是充分发挥城市载体功能的先决条件，也是发挥城市综合功能的基础，是城市经济、科技、社会发展水平高低的重要标志，也是城市防灾、救灾的必要保证。
所以管理和养护好市政基础设施将直接体现城市的管理水平，对城市人民的生活和城市可持续发展的重要性是不言而喻的。
市政设施涉及到大量的空间信息和相关设施的属性信息，对于道路、桥梁、管线等的准确空间定位是管理的关键。
传统的市政设施管理系统都是借助大型关系数据库和二维GIS平台来管理，这在很大程度上为市政设施管理提供了信息支持。
随着城市的纵深发展，空间信息越来越复杂。
因此必须借助计算机技术，建立城市综合市政设施管理信息系统，实现从数据采集、建立数据库到完成系统功能、辅助市政设施管理全过程的操作。
随着城市的纵向发展，城市市政信息不断多元化，分布在纵向的三维空间，传统单一的二维地图管理空间数据的方式局限性越来越大，而通常的单一的三维GIS软件又缺少二维GIS的简易性、实用性。
组件技术的诞生为这一矛盾的解决创造了条件。
利用二维、三维组件式GIS软件构造平台，管理复杂的空间数据将是最有效的方式。
二、系统的对象
系统主要服务以下几方面：
⏹道路交通管理
⏹综合管网信息管理
⏹供水管网信息管理
⏹排水管网信息
⏹煤气管网信息
⏹电力网络地理信息
三、系统的框架结构
四、系统功能
下面以综合管网管理为例简要介绍：
1、管网三维转换功能
利用一定格式的二维GIS数据直接生成逼真的、可以实时任意漫游的三维场景。
2、三维分析功能
可以在任意位置、角度观察剖面图，清除的了解管线周边建筑及管线之间的位置关系。
属性查询功能，单击、园选、矩形区域选择。
根据组合查找结果三维空间定位。
3、管网管理功能
对管网信息进行全面的了解和详细的分析，按国家规范实施检查，判断数据完备与否，进行合理的资源分配。
⏹权限管理：
对不同的用户赋予不同的权限
⏹设备维修记录：
随时记录设备维修情况，由设备号、时间等查询维修记录。
可根据维修记录及相关规范自动提出更换设备建议。
4、管网分析功能
管网的分析功能是本系统的重点，管网分析的结果：
各种专题图、断面图、统计数据和报表等，是为城市规划提供科学的参考和依据的手段。
系统提供：
叠加功能、缓冲分析、断面分析
5、空间查询功能
系统提供由图元检索属性或属性检索图元的双向检索功能。
在城市地下管网业务流程的各个阶段，不同的用户都可依据自己的权限查询到与自己业务有关的各种管网信息。
包括：
点图查询、条件查询、区域查询、模糊查询、周边环境查询、数据编辑功能。
6、统计分析功能
按管线、网段、网线属性分类统计，以表格、直方图、饼图等方式输出，便于城市规划、领导审批的各环节使用。
7、成果输出和可视化表现功能
系统提供方便的工具，使用户可以按照专题输出图文并茂的成果，可增加图例、标题、图框等使图形完整；还可以输出各种统计图标、报表、文本说明等。
三维部分提供任意剖面输出，飞行浏览动画输出、拓扑分析解过输出等。
五、系统软、硬件选型
⏹软件环境：
操作系统
Windows98/MEWindows2000专业版（推荐）WindowsXP
DirectX8.0
数据库系统
MSSQLServer7.0（推荐）
Oracle8i
三维地理信息系统平台
VRMap2.0专业版VRMap2.0SDK开发版
二维GIS平台
Mapinfo6.0或者SuperMap3.0或者ARCINFO8.0
⏹硬件环境：
普通PC机
CPU
PIII800M以上
内存
256M以上
硬盘
2G以上
显卡
NAVIDAGeForce2以上显存32M以上
网络环境
100M局域网和Internet网络
六、系统典例
通过与UT－StarCOM的合作使得在地理空间内分布的电信资源如：
基站的管理变得更加方便。
此系统中也实现了超大规模的城市三维景观。
左图为新乡市
可直接利用二维GIS数据生成三维地下管线，进行任意的剖面观察、属性查询。
管线之间相对关系、与周边建筑的位置关系一目了然。
数字城市楼宇展示系统
一、概述
利用三维GIS平台，制作一个完全模拟一个尚在建设中的楼盘,使客户能对一个刚刚下了地基的楼盘有一个建好后的完整形象并做全面的了解的交互式三维浏览系统。
三维GIS平台不但具有仿真功能，而且支持多媒体信息的结合，并可以开发有针对性的信息查询功能，可以全面的展示楼盘的情况。
系统可以成为房地产销售的有力辅助工具，为客户提供全面详实的楼盘资料，让客户更好的去了解全面的情况。
安装在笔记本电脑上满足移动销售的需要，安装在触摸屏信息台上，可放置在售楼处、展销会及人流量大的地方，压制成光盘可以赠送客户。
二、系统的对象
⏹房地产销售部门
三、系统的框架结构
四、系统功能
1、三维模拟现实展示
⏹人性化实时浏览方式
⏹展示小区规划，用户可以在室外走动观看小区内的环境，并观察周边环境；
⏹展示楼盘外观、大堂、电梯、样板间，不仅有外观演示，还可以进入室内观看室内的格局、门窗、装修任意种观看角度以便用户在一些现实中不可能到达的角度全面观察楼盘的设计用户可以在样板房的窗口和阳台观看周围的环境。
⏹小区周边的绿化带，小区内部林荫道及绿化。
⏹提供菜单装修，提供多种墙纸、地板、家具，客户依照自己选择观看房内装修效果。
⏹户型采光模拟展示，依照客户选择，提供演示四季里重要节气的上午、中午和下午不同光线变化。
无论在室内还是在室外，用户都可以改变时间观看在不同时间内室内和室外的效果。
2、销售管理系统
⏹涵盖房地产销售从定价、潜在客户管理、成交合同管理、模拟成交、收款管理到销售佣金管理的全过程，采用前、后台管理。
⏹用户管理
⏹用户管理功能将通过收集用户注册信息（在线注册），分配用户访问权限，了解客户浏览内容等方式，掌握客户的需求。
3、装修顾问系统
⏹每一种户型都提供高、中、低三种档次的装修方案，客户可以观看不同的装修效果图以及装修材料说明和参考报价。
4、信息发布管理
⏹提供专门的信息发布客户端管理程序，为房地产企业需要进行信息发布的地方提供更新及维护的功能，如广告发布、新闻更新、新法规等。
⏹商业活动管理
⏹用户需求调查
⏹用户交流
五、系统软、硬件选型
软件环境：
操作系统
Windows98/MEWindows2000专业版（推荐）WindowsXP
DirectX8.0
数据库系统
MSSQLServer7.0（推荐）
Oracle8i
三维地理信息系统平台
VRMap2.0专业版VRMap2.0SDK开发版
硬件环境：
普通PC机
CPU
PIII800M以上
内存
256M以上
硬盘
2G以上
显卡
NAVIDAGeForce2以上显存32M以上
六、系统典例
⏹千鹤家园售楼系统
在VRMap下开发的这个项目，使房地产商可以先期对项目进行规划，在售楼的过程中，以生动的方式展现小区的周边环境、楼型、户型等信息，在后期实现对小区物业的管理。
VRMap2支持精细、多样的光影特效，如：
点光源、聚光灯、镜面效果等，为房地产展示中楼盘、户型演示提供了一种相对与效果图、动画更加生动的方式
数字水利重点工程展示汇报系统
一、概述
数字水利中，水利工程的建设是重点之一。
每年都有一大批国家水利重点竣工投入运营。
如何对竣工的水利工程进行汇报是水利部门工作中的一个重要组成部分。
但是面对众多的图纸和数据，如何使用一种形象直观的手段对这些信息进行阐述表现显的非常重要。
利用VRMap2.0具有的的实时性，交互性能够很好的解决上述问题。
VRMap2.0软件可以提供三维环境中对场景的实时浏览，可以查询对象的属性信息，录制实时动画，同时可以叠加声音和图片，导入工程三维模型。
这些特性克服了其它平台平台功能单一的弱点，是一个多功能，同时具备制作和开发功能的演示平台。
二、系统的对象
水利部门的各级机构，都可以利用VRMap2.0平台作为水利工程展示汇报的平台，各重点工程的管理部门也能够利用VRMap进行成果汇报和原理的演示。
三、系统的框架结构
四、系统功能
1、支持常用地理信息系统数据格式和工程软件数据格式
一般的多媒体软件或者3D软件无法实现对如地理信息系统中的USGSDEM，Shp，Mif文件的支持，无法利用这些数据建立符合真实环境的三维场景，VRMap20中的提供了对常见的GIS数据的支持。
可以之间利用这些数据生成真实的三维场景。
2、丰富的查询功能
在VRMap2.0基础上可以提供在三维场景中信息的交互式查询，如量测某两点的距离，查询经纬度等地理信息。
这是利用三维动画汇报中无法实现的。
⏹VRMap2.0支持如各种图片格式，可以在场景中或者在场景播放过程中显示播放。
支持各种特效显示，如百叶窗等。
⏹支持声音的播放，可以实现3D音效，根据远近不同表现不同声音效果，生动形象。
⏹支持视频信息插入，可以在场景播放过程中播放视频文件
⏹动画集技术可以控制声音，文字，视频文件的播放顺序，同时可以录制实时动画，表现水利设施的运作情况。
⏹线框图显示模型，对于复杂的建筑，可以使外部物体以线框显示，便于观察内部设施。
⏹自定义用户界面和二次开发：
可以利用二次开发接口自定义用户界面，同时可以开发程序提供窗体，数据库等功能。
⏹支持输
升级会员 